?固體、液體和氣體
考點(diǎn)一　固體和液體性質(zhì)的理解
1.固體
(1)分類：固體分為晶體和非晶體兩類.晶體又分為單晶體和多晶體.
(2)晶體和非晶體的比較
　　分類
比較　　
晶體
非晶體
單晶體
多晶體
外形
有規(guī)則的形狀
無確定的幾何形狀
無確定的幾何外形
熔點(diǎn)
確定
確定
不確定
物理性質(zhì)
各向異性
各向同性
各向同性
典型物質(zhì)
石英、云母、明礬、食鹽
各種金屬
玻璃、橡膠、蜂蠟、松香、瀝青
轉(zhuǎn)化
晶體和非晶體在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化

2.液體
(1)液體的表面張力
①作用效果：液體的表面張力使液面具有收縮的趨勢(shì)，使液體表面積趨于最小，而在體積相同的條件下，球形表面積最小.
②方向：表面張力跟液面相切，跟這部分液面的分界線垂直.
③形成原因：表面層中分子間距離比液體內(nèi)部分子間距離大，分子間作用力表現(xiàn)為引力.
3.液晶
(1)液晶的物理性質(zhì)
①具有液體的流動(dòng)性.
②具有晶體的光學(xué)各向異性.
(2)液晶的微觀結(jié)構(gòu)
從某個(gè)方向上看，其分子排列比較整齊，但從另一方向看，分子的排列是雜亂無章的.

例題精練
1.(多選)下列說法中正確的是(　　)
A.同一物質(zhì)不可能呈現(xiàn)晶體和非晶體兩種不同的形態(tài)
B.單晶體和多晶體都具有各向異性的物理性質(zhì)
C.由同種元素構(gòu)成的固體，可能會(huì)由于原子的排列方式不同而成為不同的晶體
D.單晶體和多晶體都有確定的熔點(diǎn)
E.晶體和非晶體在一定條件下可以轉(zhuǎn)化
答案　CDE
解析　同一物質(zhì)改變條件可以呈現(xiàn)晶體和非晶體兩種不同的形態(tài)，故A錯(cuò)誤，E正確；單晶體具有各向異性的物理性質(zhì)，多晶體具有各向同性的物理性質(zhì)，故B錯(cuò)誤；同種元素構(gòu)成的固體，可能會(huì)由于原子的排列方式不同而成為不同的晶體，如金剛石和石墨，故C正確；單晶體和多晶體都有確定的熔點(diǎn)，故D正確.
2.下列說法中正確的有(　　)
A.晶體一定具有各向異性，非晶體一定具有各向同性
B.單晶體有固定的熔點(diǎn)，多晶體和非晶體沒有固定的熔點(diǎn)
C.晶體熔化時(shí)吸收熱量，分子平均動(dòng)能一定增大
D.天然存在的液晶并不多，多數(shù)液晶是人工合成的
答案　D
解析　多晶體具有各向同性，A錯(cuò)誤；單晶體和多晶體有固定的熔點(diǎn)，非晶體沒有固定的熔點(diǎn)，B錯(cuò)誤；晶體熔化時(shí)吸收熱量，但是溫度不變，則分子平均動(dòng)能一定不變，C錯(cuò)誤；天然存在的液晶并不多，多數(shù)液晶是人工合成的，D正確.
3.戴一次性醫(yī)用防護(hù)口罩是預(yù)防新冠肺炎的有效措施之一，合格的一次性醫(yī)用防護(hù)口罩內(nèi)側(cè)所用材料對(duì)水都是不浸潤的，圖1為一滴水滴在某一次性防護(hù)口罩內(nèi)側(cè)的照片，對(duì)此以下說法正確的是(　　)

圖1
A.照片中的口罩一定為不合格產(chǎn)品
B.照片中附著層內(nèi)分子比水滴的內(nèi)部稀疏
C.照片中水滴表面分子比水滴的內(nèi)部密集
D.水對(duì)所有材料都是不浸潤的
答案　B
解析　根據(jù)題圖中水滴呈球形可知水與材料是不浸潤的，是合格產(chǎn)品，A錯(cuò)誤；水與材料不浸潤說明附著層內(nèi)分子比水滴的內(nèi)部稀疏，B正確；水滴表面分子比水滴的內(nèi)部稀疏，故C錯(cuò)誤；浸潤和不浸潤都是相對(duì)而言的，故D錯(cuò)誤.
4.(多選)下列說法正確的是(　　)
A.把一枚曲別針輕放在水面上，它會(huì)浮在水面，這是由于水表面存在表面張力的緣故
B.形成液體表面張力的原因是由于液體表層的分子分布比內(nèi)部密集
C.在圍繞地球飛行的宇宙飛船中，自由飄浮的水滴呈球形，這是表面張力作用的結(jié)果
D.在毛細(xì)現(xiàn)象中，毛細(xì)管中的液面有的升高，有的降低，這與液體的種類和毛細(xì)管的材質(zhì)有關(guān)
答案　ACD
考點(diǎn)二　氣體壓強(qiáng)的計(jì)算
1.活塞模型
如圖2所示是最常見的封閉氣體的兩種方式.

圖2
求氣體壓強(qiáng)的基本方法：先對(duì)活塞進(jìn)行受力分析，然后根據(jù)平衡條件或牛頓第二定律列方程.
圖甲中活塞的質(zhì)量為m，活塞橫截面積為S，外界大氣壓強(qiáng)為p0.由于活塞處于平衡狀態(tài)，所以p0S＋mg＝pS，則氣體的壓強(qiáng)為p＝p0＋.
圖乙中的液柱也可以看成“活塞”，由于液柱處于平衡狀態(tài)，所以pS＋mg＝p0S，
則氣體壓強(qiáng)為p＝p0－＝p0－ρ液gh.
2.連通器模型
如圖3所示，U形管豎直放置.同一液體中的相同高度處壓強(qiáng)一定相等，所以氣體B和A的壓強(qiáng)關(guān)系可由圖中虛線聯(lián)系起來.

圖3
則有pB＋ρgh2＝pA，
而pA＝p0＋ρgh1，
所以氣體B的壓強(qiáng)為
pB＝p0＋ρg(h1－h(huán)2).
3.氣體壓強(qiáng)的微觀解釋
(1)產(chǎn)生原因：由于氣體分子無規(guī)則的熱運(yùn)動(dòng)，大量的分子頻繁地碰撞器壁產(chǎn)生持續(xù)而穩(wěn)定的壓力.
(2)決定因素
①宏觀上：決定于氣體的溫度和體積.
②微觀上：決定于分子的平均動(dòng)能和分子的密集程度.

例題精練
5.如圖4中兩個(gè)汽缸質(zhì)量均為M，內(nèi)部橫截面積均為S，兩個(gè)活塞的質(zhì)量均為m，左邊的汽缸靜止在水平面上，右邊的活塞和汽缸豎直懸掛在天花板下.兩個(gè)汽缸內(nèi)分別封閉有一定質(zhì)量的空氣A、B，大氣壓強(qiáng)為p0，重力加速度為g，活塞與缸壁之間無摩擦，求封閉氣體A、B的壓強(qiáng)各多大？

圖4
答案　p0＋　p0－
解析　題圖甲中選活塞為研究對(duì)象，受力分析如圖(a)所示，由平衡條件知pAS＝p0S＋mg，
得pA＝p0＋；

題圖乙中選汽缸為研究對(duì)象，受力分析如圖(b)所示，由平衡條件知p0S＝pBS＋Mg，
得pB＝p0－.
6.(多選)對(duì)于一定質(zhì)量的理想氣體，下列論述正確的是(　　)
A.氣體的壓強(qiáng)由溫度和單位體積內(nèi)的分子個(gè)數(shù)共同決定
B.若單位體積內(nèi)分子個(gè)數(shù)不變，當(dāng)分子熱運(yùn)動(dòng)加劇時(shí)，壓強(qiáng)可能不變
C.若氣體的壓強(qiáng)不變而溫度降低，則單位體積內(nèi)分子個(gè)數(shù)一定增加
D.若氣體的壓強(qiáng)不變而溫度降低，則單位體積內(nèi)分子個(gè)數(shù)可能不變
答案　AC
解析　氣體的壓強(qiáng)由氣體的溫度和單位體積內(nèi)的分子個(gè)數(shù)共同決定，故A正確；單位體積內(nèi)分子個(gè)數(shù)不變，當(dāng)分子熱運(yùn)動(dòng)加劇時(shí)，單位面積上的碰撞次數(shù)和碰撞的平均力都增大，因此這時(shí)氣體壓強(qiáng)一定增大，故B錯(cuò)誤；若氣體的壓強(qiáng)不變而溫度降低，則氣體的體積減小，則單位體積內(nèi)分子個(gè)數(shù)一定增加，故C正確，D錯(cuò)誤.
考點(diǎn)三　氣體實(shí)驗(yàn)定律及應(yīng)用
1.氣體實(shí)驗(yàn)定律

玻意耳定律
查理定律
蓋—呂薩克定律
內(nèi)容
一定質(zhì)量的某種氣體，在溫度不變的情況下，壓強(qiáng)與體積成反比
一定質(zhì)量的某種氣體，在體積不變的情況下，壓強(qiáng)與熱力學(xué)溫度成正比
一定質(zhì)量的某種氣體，在壓強(qiáng)不變的情況下，其體積與熱力學(xué)溫度成正比
表達(dá)式
p1V1＝p2V2
＝
拓展：Δp＝ΔT
＝
拓展：ΔV＝ΔT
圖象




2.理想氣體狀態(tài)方程
(1)理想氣體：在任何溫度、任何壓強(qiáng)下都遵從氣體實(shí)驗(yàn)定律的氣體.
①在壓強(qiáng)不太大、溫度不太低時(shí)，實(shí)際氣體可以看作理想氣體.
②理想氣體的分子間除碰撞外不考慮其他作用，一定質(zhì)量的某種理想氣體的內(nèi)能僅由溫度決定.
(2)理想氣體狀態(tài)方程：＝或＝C.(質(zhì)量一定的理想氣體)

技巧點(diǎn)撥
1.解題基本思路

2.分析氣體狀態(tài)變化的問題要抓住三點(diǎn)
(1)弄清一個(gè)物理過程分為哪幾個(gè)階段.
(2)找出幾個(gè)階段之間是由什么物理量聯(lián)系起來的.
(3)明確哪個(gè)階段應(yīng)遵循什么實(shí)驗(yàn)定律.

例題精練
7. 如圖5所示，勁度系數(shù)k＝500 N/m的豎直彈簧下端固定在水平地面上，上端與一活塞相連，導(dǎo)熱良好的汽缸內(nèi)被活塞密封了一定質(zhì)量的理想氣體，整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài).已知汽缸質(zhì)量m1＝5 kg，汽缸底面積S＝10 cm2，大氣壓強(qiáng)p0＝1.0×105 Pa，此時(shí)活塞離汽缸底部的距離h1＝40 cm.現(xiàn)在汽缸頂部加一質(zhì)量m2＝5 kg的重物.忽略汽缸壁厚度以及活塞與汽缸之間的摩擦力，汽缸下端離地足夠高，環(huán)境溫度保持不變，g取10 m/s2.求汽缸穩(wěn)定時(shí)下降的距離.

圖5
答案　0.2 m
解析　設(shè)未加重物時(shí)內(nèi)部氣體壓強(qiáng)為p1
由平衡條件可得：p1S＝m1g＋p0S
解得：p1＝1.5×105 Pa
加重物后，設(shè)汽缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)為p2
由平衡條件可得：p2S＝m1g＋p0S＋m2g
解得：p2＝2.0×105 Pa
由玻意耳定律有：p1h1S＝p2h2S
解得：h2＝0.3 m
活塞下降距離為Δx＝＝0.1 m
所以汽缸穩(wěn)定時(shí)下降的距離：Δh＝h1－h(huán)2＋Δx＝0.2 m
考點(diǎn)四　氣體狀態(tài)變化的圖象
1.四種圖象的比較
類別
特點(diǎn)(其中C為常量)
舉例
p－V
pV＝CT，即pV之積越大的等溫線溫度越高，線離原點(diǎn)越遠(yuǎn)

p－
p＝CT，斜率k＝CT，即斜率越大，溫度越高

p－T
p＝T，斜率k＝，即斜率越大，體積越小

V－T
V＝T，斜率k＝，即斜率越大，壓強(qiáng)越小


2.處理氣體狀態(tài)變化的圖象問題的技巧
(1)首先應(yīng)明確圖象上的點(diǎn)表示一定質(zhì)量的理想氣體的一個(gè)平衡狀態(tài)，它對(duì)應(yīng)著三個(gè)狀態(tài)量；圖象上的某一條直線段或曲線段表示一定質(zhì)量的理想氣體狀態(tài)變化的一個(gè)過程.看此過程屬于等溫、等容還是等壓變化，就用相應(yīng)規(guī)律求解.
(2)在V－T圖象(或p－T圖象)中，比較兩個(gè)狀態(tài)的壓強(qiáng)(或體積)時(shí)，可比較這兩個(gè)狀態(tài)到原點(diǎn)連線的斜率的大小，斜率越大，壓強(qiáng)(或體積)越小；斜率越小，壓強(qiáng)(或體積)越大.

例題精練
8. (多選)如圖6所示，一定質(zhì)量的理想氣體，從A狀態(tài)開始，經(jīng)歷了B、C狀態(tài)，最后到D狀態(tài)，下列說法正確的是(　　)

圖6
A.A→B過程溫度升高，壓強(qiáng)不變
B.B→C過程體積不變，壓強(qiáng)變小
C.B→C過程體積不變，壓強(qiáng)不變
D.C→D過程體積變小，壓強(qiáng)變大
答案　ABD
解析　由題圖可知，AB為等壓線，A→B的過程中，氣體溫度升高，壓強(qiáng)不變，故選項(xiàng)A正確；在B→C的過程中，氣體體積不變，溫度降低，由＝C可知，氣體壓強(qiáng)變小，故選項(xiàng)B正確，C錯(cuò)誤；在C→D的過程中，氣體溫度不變，體積變小，由＝C可知，氣體壓強(qiáng)變大，故選項(xiàng)D正確.
9. 如圖7所示p－V圖，1、2、3三個(gè)點(diǎn)代表某容器中一定量理想氣體的三個(gè)不同狀態(tài)，對(duì)應(yīng)的溫度分別是T1、T2、T3.用N1、N2、N3分別表示這三個(gè)狀態(tài)下氣體分子在單位時(shí)間內(nèi)撞擊容器壁上單位面積的平均次數(shù)，則N1________N2，T1________T3，N2________N3.(填“大于”“小于”或“等于”)

圖7
答案　大于　等于　大于
解析　對(duì)一定質(zhì)量的理想氣體，為定值，由題中p－V圖象可知，2p1·V1＝p1·2V1>p1·V1，所以T1＝T3>T2.狀態(tài)1與狀態(tài)2時(shí)氣體體積相同，單位體積內(nèi)分子數(shù)相同，但狀態(tài)1下的氣體分子平均動(dòng)能更大，在單位時(shí)間內(nèi)撞擊器壁單位面積的平均次數(shù)更多，即N1>N2；狀態(tài)2與狀態(tài)3時(shí)氣體壓強(qiáng)相同，狀態(tài)3下的氣體分子平均動(dòng)能更大，在單位時(shí)間內(nèi)撞擊器壁單位面積的平均次數(shù)較少，即N2>N3.
綜合練習(xí)
一．選擇題（共15小題）
1．（哈爾濱校級(jí)期中）有關(guān)溫標(biāo)、溫度的說法正確的是（　?。?br /> A．今天最高氣溫是25℃，用熱力學(xué)溫度來表示即為25k
B．今天的最低氣溫是283k，用攝氏溫標(biāo)來表示即為13℃
C．今天從早晨到中午，氣溫上升了10℃，用熱力學(xué)溫度來表示即上升10k
D．今天從早晨到中午，氣溫上升了10℃，用熱力學(xué)溫度來表示即上升283k
【分析】熱力學(xué)溫度與攝氏溫度的關(guān)系為 T＝t+273K，變形可得△T＝△t，就每一度的大小來講兩者是相同的。據(jù)此答題。
【解答】解：A、氣溫是25℃，用熱力學(xué)溫度來表示為 T＝t+273K＝298k。故A錯(cuò)誤。
B、氣溫是283K，用攝氏溫標(biāo)來表示為 t＝T﹣273＝10℃，故B錯(cuò)誤。
CD、由T＝t+273K，變形可得△T＝△t，則氣溫上升了10℃，用熱力學(xué)溫度來表示即上升10k，故C正確，D錯(cuò)誤。
故選：C。
【點(diǎn)評(píng)】此題考查的是熱力學(xué)與攝氏溫度的換算關(guān)系，需要掌握等量關(guān)系：T＝t+273K和△T＝△t，并能熟練運(yùn)用。
2．吉尼斯大全中，記述了一個(gè)人赤著腳在650℃的燃燒著的一長堆木炭上步行約7.5米的“世界之最”紀(jì)錄。下面說法正確的是（　?。?br /> A．這個(gè)表演者一定在腳下事先抹上了一種高級(jí)絕熱防護(hù)劑
B．這個(gè)表演者一定是跳躍式地走過去的，這樣做接觸時(shí)間短，炭火來不及灼傷腳
C．這個(gè)表演者一定是用汗腳踩在炭火上一步步輕輕地走過去的
D．這個(gè)表演者一定是輕輕地踮著腳走過去的，這樣做接觸面積小，即使灼傷也不厲害
【分析】分析人不會(huì)灼傷腳的原因，當(dāng)赤著的腳踩上炭火時(shí)，灼熱的炭火使腳底的汗水迅速汽化，立即在腳底下形成一個(gè)很薄的蒸氣層。由于氣體是熱的不良導(dǎo)體，在一段短暫的時(shí)間內(nèi)，對(duì)腳底板起到絕熱防護(hù)作用。
【解答】解：當(dāng)赤著的腳踩上炭火時(shí)，灼熱的炭火使腳底的汗水迅速汽化，立即在腳底下形成一個(gè)很薄的蒸氣層。由于氣體是熱的不良導(dǎo)體，在一段短暫的時(shí)間內(nèi)，對(duì)腳底板起到絕熱防護(hù)作用，行走中步與步之間腳上流出的汗水部分地補(bǔ)償了汽化所需的水分。如果腳底下還沾上了一層炭灰（未汽化完的汗水成為調(diào)合劑），將使表演者能多走上幾步。這里的關(guān)鍵是表演者要有足夠的汗水和不讓保護(hù)層失效，所以只能是輕輕地一步一步走。因?yàn)樘S、踮著腳走均不能提供足夠的汗水，且容易使腳陷進(jìn)炭火，從而使保護(hù)層失效，故C正確，ABD錯(cuò)誤。
故選：C。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了溫度和溫標(biāo)，解題的關(guān)鍵是分析實(shí)際問題，找到不會(huì)灼傷腳的原因，當(dāng)赤著的腳踩上炭火時(shí)，灼熱的炭火使腳底的汗水迅速汽化，立即在腳底下形成一個(gè)很薄的蒸氣層。隔絕了熱。
3．有甲、乙、丙三支相同的溫度計(jì)，其中一支不準(zhǔn)確，將甲放在空氣中，乙放在密閉的酒精瓶中，將丙放在開口的酒精瓶中，過一段時(shí)間，三支溫度計(jì)的示數(shù)都是22℃，則（　?。?br /> A．甲不準(zhǔn)確 B．乙不準(zhǔn)確
C．丙不準(zhǔn)確 D．不能判定哪支不準(zhǔn)確
【分析】放在空氣中的溫度計(jì)甲，測(cè)量的是空氣的溫度；乙插在密閉的酒精瓶中，酒精不能蒸發(fā)，酒精的溫度和空氣溫度時(shí)一樣的，所以乙溫度計(jì)的示數(shù)等于空氣的溫度；插在開口的酒精中的丙溫度計(jì)，由于酒精的蒸發(fā)，蒸發(fā)吸熱，所以丙溫度計(jì)的示數(shù)應(yīng)該是比較低的。
【解答】解：甲溫度計(jì)應(yīng)等于空氣溫度；
乙插在密閉的酒精瓶中，酒精不蒸發(fā)，所以示數(shù)等于空氣溫度；
丙溫度計(jì)由于酒精的蒸發(fā)，蒸發(fā)吸熱，所以示數(shù)應(yīng)低于空氣溫度。
若三只溫度計(jì)有一個(gè)出了問題就肯定是丙。故C正確，ABD錯(cuò)誤。
故選：C。
【點(diǎn)評(píng)】此題是蒸發(fā)制冷在生活中引起的一個(gè)物理現(xiàn)象，蒸發(fā)吸熱，使液體溫度降低。蒸發(fā)只發(fā)生在液體表面且在任何溫度下都能發(fā)生。
4．（荔灣區(qū)校級(jí)月考）圖中溫度計(jì)所示的恒溫環(huán)境下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。將溫度計(jì)放入一杯冰水混合物中（冰是晶體），從溫度計(jì)放入開始計(jì)時(shí)，放入時(shí)間足夠長，下列哪幅示意圖可能反映了溫度計(jì)內(nèi)液體的體積隨時(shí)間變化的情況（　?。?br />
A． B．
C． D．
【分析】①常用液體溫度計(jì)是根據(jù)液體的熱脹冷縮原理制成的；
②發(fā)生熱傳遞的條件是存在溫度差；
③冰屬于晶體，在熔化過程中吸收熱量，溫度保持不變。
【解答】解：由圖知，溫度計(jì)的示數(shù)是25℃，說明環(huán)境溫度是25℃；
冰水混合物的溫度是0℃，冰水混合物放在這一環(huán)境中會(huì)吸收熱量，其中的冰會(huì)熔化，并且在熔化過程中溫度保持不變，直到冰全部熔化成水；
所以將溫度計(jì)放入冰水混合物中，開始時(shí)冰水混合物溫度為0℃，溫度計(jì)中液體溫度較高，放出熱量體積收縮，溫度計(jì)示數(shù)變小，直到與冰水混合物溫度相同；
當(dāng)冰全部熔化成水，溫度升高，溫度計(jì)中液體溫度也隨著升高，直到與環(huán)境溫度相同。
所以溫度計(jì)內(nèi)液體體積先減少接著保持不變，隨后體積膨脹，最終保持不變。故A正確，BCD錯(cuò)誤。
故選：A。
【點(diǎn)評(píng)】此題考查了液體溫度計(jì)的工作原理和晶體熔化特點(diǎn)的應(yīng)用，考查方式新穎，是一道創(chuàng)新題。
5．（焦作月考）如圖1、圖2、圖3所示，三根完全相同的玻璃管，上端開口，管內(nèi)用相同長度的水銀柱封閉著質(zhì)量相等的同種氣體。已知圖1玻璃管沿傾角為30°的光滑斜面以某一初速度上滑，圖2玻璃管沿傾角為45°的光滑斜面由靜止自由下滑，圖3玻璃管放在水平轉(zhuǎn)臺(tái)上開口向內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，設(shè)三根玻璃管內(nèi)的氣體長度分別為L1、L2、L3，則三個(gè)管內(nèi)的氣體長度關(guān)系是（　?。?br />
A．L1＜L3＜L2 B．L2＜L3＜L1 C．L1＝L2＞L3 D．L1＝L2＜L3
【分析】根據(jù)牛頓第二定律分別求出管內(nèi)封閉氣體的壓強(qiáng)與大氣壓的關(guān)系，再由玻意耳定律列式分析。
【解答】解：設(shè)大氣壓強(qiáng)為p0，對(duì)圖1中的玻璃管，它沿斜面向上做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，設(shè)加速度大小為a1，以水銀柱為研究對(duì)象，
根據(jù)牛頓第二定律得：p0S+mgsin30°﹣p1S＝ma1
以水銀柱和玻璃管為整體，據(jù)牛頓第二定律有：Mgsin30°＝Ma1
聯(lián)立解得：p1＝p0；
對(duì)圖2中玻璃管，它沿斜面向下做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，設(shè)其加速度大小為a2，以水銀柱為研究對(duì)象，
根據(jù)牛頓第二定律得：p0S+mgsin45°﹣p1S＝ma2
以水銀柱和玻璃管為整體，據(jù)牛頓第二定律有：Mgsin45°＝Ma2
聯(lián)立解得：p2＝p0；
對(duì)圖3中的玻璃管，它在水平轉(zhuǎn)臺(tái)上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，以水銀注為研究對(duì)象得：p3S﹣p0S＝man
則：p3＞p0；
綜上可得：p1＝p2＝p0＜p3
根據(jù)玻意耳定律pV＝C，得：L1＝L2＞L3，故C正確，ABD錯(cuò)誤。
故選：C。
【點(diǎn)評(píng)】解決本題的關(guān)鍵是根據(jù)牛頓第二定律研究封閉氣體的壓強(qiáng)，常常以與氣體接觸的水銀或活塞為研究對(duì)象，由力學(xué)規(guī)律求解封閉氣體的壓強(qiáng)。
6．（金山區(qū)二模）如圖，一定質(zhì)量的氣體從狀態(tài)A沿直線變化到狀態(tài)B的過程中，其溫度（　?。?br />
A．保持不變 B．逐漸升高
C．逐漸降低 D．先升高后降低
【分析】根據(jù)理想氣體方程知，即，其圖象上點(diǎn)到原點(diǎn)連線斜率反映溫度的高低進(jìn)行分析。
【解答】解：根據(jù)理想氣體方程知，即，其圖象上點(diǎn)到原點(diǎn)連線斜率反映溫度的高低，如圖知A點(diǎn)溫度大于B點(diǎn)的溫度，由A到B溫度降低，故C正確，ABD錯(cuò)誤。

故選：C。
【點(diǎn)評(píng)】本題的關(guān)鍵是知道圖象上點(diǎn)到原點(diǎn)連線斜率反映溫度的高低。
7．（海淀區(qū)一模）容器內(nèi)一定質(zhì)量的理想氣體，在溫度保持不變的條件下，若氣體體積減小，則（　?。?br /> A．氣體分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能增大
B．氣體分子對(duì)器壁撞擊的密集程度變大
C．氣體中每個(gè)分子對(duì)器壁的撞擊的作用力都變大
D．氣體需要從外界吸收熱量
【分析】溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志；由理想氣體狀態(tài)方程分析知，氣體體積減小，溫度不變，內(nèi)能不變，根據(jù)熱力學(xué)第一定律分析放出熱量或吸收熱量。
【解答】解：A、溫度是分子的平均動(dòng)能的標(biāo)志，由于溫度不變，故氣體分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能不變，故A錯(cuò)誤；
BC、由理想氣體狀態(tài)方程：知，氣體的溫度不變，體積V減小，則壓強(qiáng)一定增大；而溫度不變氣體分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能不變，則單個(gè)分子對(duì)器壁的平均撞擊力不變，根據(jù)壓強(qiáng)的微觀意義可知，氣體分子對(duì)器壁撞擊的密集程度變大，故B正確，C錯(cuò)誤；
D、理想氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān)，理想氣體的溫度不變則內(nèi)能不變，氣體得體積減小，則外界對(duì)氣體做功，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知，氣體將放出熱量，故D錯(cuò)誤；
故選：B。
【點(diǎn)評(píng)】此題重點(diǎn)考查了理想氣體狀態(tài)方程及熱力學(xué)第一定律，解題一定要緊扣理想氣體狀態(tài)方程來分析，注意理想氣體內(nèi)能只與溫度有關(guān)，會(huì)用U＝Q+W分析問題。
8．（青島模擬）如圖，自動(dòng)洗衣機(jī)洗衣缸的底部與豎直均勻細(xì)管相通，細(xì)管上部封閉，并與壓力傳感器相接．洗衣缸進(jìn)水時(shí)，細(xì)管中的空氣被水封閉，隨著洗衣缸中水面的上升，細(xì)管中的空氣被壓縮，當(dāng)細(xì)管中空氣壓強(qiáng)達(dá)到一定數(shù)值時(shí)，壓力傳感器使進(jìn)水閥門關(guān)閉，這樣就可以自動(dòng)控制進(jìn)水量．已知?jiǎng)傔M(jìn)水時(shí)細(xì)管中被封閉空氣柱長度為50cm，大氣壓強(qiáng)p0＝1.0×105Pa，水的密度ρ＝1.0×103kg/m3，重力加速度g＝10m/s2．當(dāng)空氣柱被壓縮到48cm長時(shí)，壓力傳感器關(guān)閉洗衣機(jī)進(jìn)水閥門，此時(shí)洗衣缸內(nèi)水位高度約為（　?。?br />
A．44cm B．42cm C．46cm D．50cm
【分析】根據(jù)玻意耳定律分別求出注水后氣體的壓強(qiáng)，封閉氣體壓強(qiáng)的增加，是由于洗衣缸內(nèi)水的深度增加造成的，根據(jù)壓強(qiáng)公式求出洗衣缸內(nèi)注入水的深度。
【解答】解：設(shè)細(xì)管的橫截面積為S，對(duì)于封閉在細(xì)管中的空氣，由玻意耳定律有：p0l1S＝pl2S
已知：l1＝50cm＝0.50m，l2＝48cm＝0.48m，p0＝1.0×105Pa，
代入數(shù)據(jù)解得：p105Pa
考慮液體的壓強(qiáng)，則p＝p0+ρg△h
將p，p0，ρ，g的值代入解得△h＝0.42m
設(shè)洗衣缸內(nèi)水位有h高，則有h＝l1﹣l2+△h＝（0.50﹣0.48+0.42）m＝0.44＝44cm，故A正確，BCD錯(cuò)誤。
故選：A。
【點(diǎn)評(píng)】本題運(yùn)用物理知識(shí)分析實(shí)際問題的能力，分析研究對(duì)象的初末狀態(tài)是求解的關(guān)鍵。
9．氣體在等壓變化中（　?。?br /> A．一定對(duì)外界做功
B．外界一定對(duì)氣體做正功
C．若溫度升高，一定對(duì)外界做正功
D．可能既不對(duì)外界做功，外界也不對(duì)氣體做功
【分析】氣體做等壓變化，壓強(qiáng)不變，若溫度升高，則氣體的體積增大，對(duì)外界做功；
若溫度降低，則氣體體積減小，即外界壓縮氣體對(duì)氣體做功。
【解答】解：BC、在等壓變化過程中，若溫度升高，則氣體的體積增大，即氣體膨脹對(duì)外界做功，故C正確，B錯(cuò)誤；
A、若溫度降低，則氣體體積減小，即外界壓縮氣體對(duì)氣體做功，故A錯(cuò)誤；
D、在等壓變化中，氣體體積一定變化，所以要么外界對(duì)氣體做功，要么氣體對(duì)外界做功，故D錯(cuò)誤。
故選：C。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了氣體的等壓變化，氣體的壓強(qiáng)不變，體積變化，則溫度一定變化。
10．（海淀區(qū)校級(jí)三模）關(guān)于下列實(shí)驗(yàn)及現(xiàn)象的說法，正確的是（　?。?br />
A．圖甲說明薄板是非晶體
B．圖乙說明氣體速率分布隨溫度變化且T1＞T2
C．圖丙說明氣體壓強(qiáng)的大小既與分子動(dòng)能有關(guān)也與分子的密集程度有關(guān)
D．圖丁說明水黽受到了浮力作用
【分析】多晶體與非晶體都是各向同性；不同溫度下相同速率的分子所占比例不同；氣體壓強(qiáng)的大小與分子動(dòng)能和分子的密集程度有關(guān)；液體表面存在著表面張力。
【解答】解：A、圖甲說明薄板具有各向同性，多晶體和非晶體都具有各向同性，說明薄板可能是多晶體，也可能是非晶體。故A錯(cuò)誤；
B、圖乙看出溫度越高，各速率區(qū)間的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比的最大值向速度大的方向遷移，可知T2＞T1．故B錯(cuò)誤；
C、如圖丙可以說明，氣體壓強(qiáng)的大小既與分子動(dòng)能有關(guān)，也與分子的密集程度有關(guān)。故C正確；
D、水黽停在水面上的原因是水黽受到了水的表面張力的作用；故D錯(cuò)誤。
故選：C。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查晶體與非晶體的性質(zhì)、氣體分子速率的分布、氣體壓強(qiáng)的決定因數(shù)和表面張力等內(nèi)容，要求能用相關(guān)物理規(guī)律解釋相關(guān)的現(xiàn)象。
11．（山東學(xué)業(yè)考試）下列說法錯(cuò)誤的是（　　）
A．分子間距離減小時(shí)分子勢(shì)能一定減小
B．即使水凝結(jié)成冰后，水分子的熱運(yùn)動(dòng)也不會(huì)停止
C．將一塊晶體敲碎，得到的小顆粒也是晶體
D．由同種元素構(gòu)成的固體，可能會(huì)由于原子的排列方式不同而成為不同的晶體
【分析】分子間距離減小時(shí)，分子力不一定做正功，分子勢(shì)能不一定減小。
分子永不停息的做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，即使水凝結(jié)成冰后，水分子的熱運(yùn)動(dòng)也不會(huì)停止。
將一塊晶體敲碎，得到的小顆粒也是晶體。
由同種元素構(gòu)成的固體，可能會(huì)由于原子的排列方式不同而成為不同的晶體。
【解答】解：A、當(dāng)分子間的距離大于r0時(shí)，分子間的距離減小，分子力做正功，分子勢(shì)能減小，當(dāng)分子間的距離小于r0時(shí)，分子間的距離減小，分子力做負(fù)功，分子勢(shì)能增大，故A錯(cuò)誤；
B、只要溫度高于絕對(duì)零度，分子間就一直有熱運(yùn)動(dòng)，因此水結(jié)成冰分子間的熱運(yùn)動(dòng)也不會(huì)停止，故B正確；
C、將一塊晶體敲碎，不會(huì)改變其性質(zhì)，因此得到的小顆粒還是晶體，故C正確；
D、由同種元素構(gòu)成的固體，可能會(huì)由于原子的排列方式不同而成為不同的晶體是對(duì)的，如：石墨和金剛石，故D正確。
本題選錯(cuò)誤的，故選：A。
【點(diǎn)評(píng)】此題考查了分子勢(shì)能、晶體等相關(guān)知識(shí)，解題的關(guān)鍵是明確分子永不停息的做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)和分子力做功與分子勢(shì)能的關(guān)系。
12．（宣化區(qū)校級(jí)月考）下列說法中正確的是（　　）
①當(dāng)兩薄玻璃板間夾有一層水膜時(shí)，在垂直于玻璃板的方向很難將玻璃板拉開，這是由于水膜具有表面張力的緣故
②在顯微鏡下可觀察到水中炭粉的布朗運(yùn)動(dòng)，這說明組成炭粉的固體分子在做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)
③高原地區(qū)水的沸點(diǎn)較低，這是高原地區(qū)溫度較低的緣故
④干濕泡溫度計(jì)的示數(shù)差越大，表示空氣中水蒸氣離飽和狀態(tài)越遠(yuǎn)
⑤液晶的光學(xué)性質(zhì)與某些晶體相似，具有各向異性
A．①③④⑤ B．②③④⑤ C．④⑤ D．①②③④⑤
【分析】液晶具有各向異性的特點(diǎn)；因?yàn)闈衽萃饧啿贾械乃舭l(fā)吸熱，所以干濕泡溫度計(jì)的濕泡顯示的溫度低于干泡顯示的溫度；布朗運(yùn)動(dòng)的無規(guī)則性，間接反映液體分子運(yùn)動(dòng)的無規(guī)則性。
【解答】解：①、兩薄玻璃板間夾有一層水膜時(shí)，在垂直于玻璃板的方向很難將玻璃板拉開，這是由于分子間的吸引力，故①錯(cuò)誤；
②、顯微鏡下碳粉的運(yùn)動(dòng)，說明水分子在做無規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)，故②錯(cuò)誤；
③、高原地區(qū)水的沸點(diǎn)較低是因?yàn)楦咴貐^(qū)的大氣壓較小，水的沸點(diǎn)隨大氣壓強(qiáng)的降低而降低，故③錯(cuò)誤；
④、干濕泡濕度計(jì)的濕泡顯示的溫度低于干泡顯示的溫度，是因?yàn)闈衽萃饧啿贾械乃舭l(fā)吸熱，干濕泡濕度計(jì)的兩個(gè)溫度計(jì)的示數(shù)差越大，表示水分蒸發(fā)越劇烈，空氣中水蒸氣離飽和狀態(tài)越遠(yuǎn)，④正確；
⑤、液晶的光學(xué)性質(zhì)與某些晶體相似，具有各向異性，故⑤正確；
故選：C。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查液晶、干濕泡溫度計(jì)、布朗運(yùn)動(dòng)，知識(shí)點(diǎn)多，難度小，關(guān)鍵是記住基礎(chǔ)知識(shí)。
13．（羅莊區(qū)校級(jí)期中）下列敘述中正確的是（　?。?br /> A．因液體表面層分子分布比液體內(nèi)部稀疏，分子間相互作用表現(xiàn)為引力
B．用粉筆吸干紙上的墨汁，不能用來說明毛細(xì)現(xiàn)象
C．因?yàn)樗y滴在玻璃板上將成橢球狀，所以說水銀是一種不浸潤液體
D．液體表面張力總是垂直于液體表面，使液體表面積趨于最小
【分析】作用于液體表面，使液體表面積縮小的力，稱為液體表面張力，是由于表面層分子分布比液體內(nèi)部稀疏，分子間相互作用表現(xiàn)為引力，粉筆吸干紙上的墨汁是利用了毛細(xì)現(xiàn)象，浸潤與不浸潤是由液體和固體共同決定的，不能說銀是一種不浸潤液體，表面張力使液面收縮，方向不確定。
【解答】解：A、與氣體接觸的液體表面層的分子間距離大于液體內(nèi)部分子間距離，液體表面層的分子間同時(shí)存在相互作用的引力與斥力，但由于分子間的距離大于分子的平衡距離r0，分子引力大于分子斥力，分子力表現(xiàn)為引力，即存在表面張力，故A正確；
B、因?yàn)榉酃P疏松多孔，所以粉筆吸干紙上的墨汁是利用了毛細(xì)現(xiàn)象，故B錯(cuò)誤；
C、浸潤與不浸潤是由液體和固體共同決定的。液體浸潤固體，附著層面積要擴(kuò)張，不浸潤固體附著層面積要收縮；水銀不浸潤玻璃，但可能浸潤其他固體，故C錯(cuò)誤；
D、表面張力跟液面相切，跟這部分液面的分界線垂直，故D錯(cuò)誤；
故選：A。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了液體的表面張力、浸潤和不浸潤，這種題型知識(shí)點(diǎn)廣，多以基礎(chǔ)為主，只要平時(shí)多加積累，難度不大。
14．（六合區(qū)校級(jí)期末）水對(duì)玻璃是浸潤液體，而水銀對(duì)玻璃是不浸潤液體，它們?cè)诿?xì)管中將發(fā)生上升或下降的現(xiàn)象，現(xiàn)把粗細(xì)不同的三根毛細(xì)管插入水和水銀中，液柱如圖所示，其中正確的現(xiàn)象應(yīng)是（　?。?br /> A． B．
C． D．
【分析】當(dāng)液體與固體接觸時(shí)，在接觸處形成一個(gè)液體薄層，這個(gè)液體薄層叫做附著層。附著層內(nèi)部的分子同時(shí)受到液體分子和固體分子的吸引。如果固體分子對(duì)液體分子的引力大于液體分子之間的引力，那么附著層的分子密度將會(huì)大于液體的分子密度，此時(shí)附著層內(nèi)的分子相互作用表現(xiàn)為斥力，液面呈現(xiàn)擴(kuò)散的趨勢(shì)，便形成了浸潤現(xiàn)象。
如果固體分子對(duì)液體分子的引力小于液體分子之間的引力，那么附著層的分子密度將會(huì)小于液體的分子密度，此時(shí)附著層內(nèi)的分子相互作用表現(xiàn)為引力，液面呈現(xiàn)收縮的趨勢(shì)，便形成了不浸潤現(xiàn)象。
【解答】解：AB、水對(duì)玻璃是浸潤液體，浸潤液體在毛細(xì)管附著層內(nèi)液體的分子密度較大，液體分子間距較?。ㄐ∮趓0）分子相互作用表現(xiàn)為斥力，液面呈現(xiàn)擴(kuò)散的趨勢(shì)，即在毛細(xì)管內(nèi)上升，而且毛細(xì)管越細(xì)，浸潤液體在毛細(xì)管內(nèi)上升的高度越大，故A正確，B錯(cuò)誤。
CD、水銀對(duì)玻璃是不浸潤液體，不浸潤液體在毛細(xì)管內(nèi)附著層液體的分子密度較小，液體分子間距較大（大于r0）此時(shí)附著層內(nèi)的分子相互作用表現(xiàn)為引力，液面呈現(xiàn)收縮的趨勢(shì)，即液面下降，故不浸潤液體在毛細(xì)管內(nèi)下降，而且毛細(xì)管越細(xì)，不浸潤液體在毛細(xì)管內(nèi)下降的高度越大，故CD錯(cuò)誤。
故選：A。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查浸潤與不浸潤現(xiàn)象，毛細(xì)現(xiàn)象是浸潤與不浸潤現(xiàn)象的具體運(yùn)用，毛細(xì)管越細(xì)，液面的差距越大。
15．（沙坪壩區(qū)校級(jí)月考）已知某種液體與玻璃之間不浸潤，若將兩端開口的玻璃細(xì)管插入盛有該種液體的開口玻璃容器里，下列各圖中能正確表示穩(wěn)定后細(xì)管內(nèi)外液面情況的是（僅有一個(gè)正確選項(xiàng)）（　?。?br /> A． B．
C． D．
【分析】某種液體浸潤某種固體時(shí)，在該固體形成的細(xì)管內(nèi)靠近細(xì)管壁的部分由于吸引力作用分子比較密集，分子間距較小，則分子力表現(xiàn)為斥力，使葉面升高，故為凹陷的液面。
【解答】解：某種液體不浸潤某種固體時(shí)，在該固體形成的細(xì)管內(nèi)靠近細(xì)管壁的部分由于吸引力作用分子比較疏，分子間距較大，則分子力表現(xiàn)為引力，使液體在該固體形成的細(xì)管內(nèi)會(huì)下降，并在管內(nèi)形成向上凸起的球面。故D正確，ABC錯(cuò)誤。
故選：D。
【點(diǎn)評(píng)】液體浸潤某種固體時(shí)，在該固體形成的細(xì)管內(nèi)會(huì)上升，并形成向下凹陷的球面；液體不浸潤某種固體時(shí)，在該固體形成的細(xì)管內(nèi)會(huì)下降，并形成向上凸起的球面。
二．多選題（共9小題）
16．（怒江州二模）下列說法正確的是（　?。?br /> A．溫度由攝氏溫度t升至2t，對(duì)應(yīng)的熱力學(xué)溫度便由T升至2T
B．相同溫度下液體中懸浮的花粉小顆粒越小，布朗運(yùn)動(dòng)越劇烈
C．做功和熱傳遞是改變物體內(nèi)能的兩種方式
D．分子間距離越大，分子勢(shì)能越大，分子間距離越小，分子勢(shì)能也越小
E．晶體具有固定的熔點(diǎn)，物理性質(zhì)可表現(xiàn)為各向同性
【分析】攝氏溫度t與熱力學(xué)溫度T的關(guān)系為T＝t+273。
懸浮的花粉小顆粒越小，受力越容易不平衡，布朗運(yùn)動(dòng)越劇烈。
根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知，做功和熱傳遞是改變內(nèi)能的兩種方式。
分子做正功，分子勢(shì)能減小，分子做負(fù)功，分子勢(shì)能增大。
根據(jù)晶體的特性分析。
【解答】解：A、溫度由攝氏溫度t升至2t，對(duì)應(yīng)的熱力學(xué)溫度便由T升至T′，其中T'＝2t+273，不一定等于2T，故A錯(cuò)誤。
B、相同溫度下液體中懸浮的花粉小顆粒越小，受力越不易平衡，布朗運(yùn)動(dòng)越劇烈，故B正確。
C、根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知，做功和熱傳遞是改變內(nèi)能的兩種方式，故C正確。
D、若分子力表現(xiàn)為斥力時(shí)，分子間距離越大，分子力做正功，分子勢(shì)能越?。环肿娱g距離越小，分子力做負(fù)功，分子勢(shì)能越大。若分子力表現(xiàn)為引力時(shí)，分子間距離越大，分子力做負(fù)功，分子勢(shì)能越大；分子間距離越小，分子力做正功，分子勢(shì)能越小，故D錯(cuò)誤。
E、根據(jù)晶體的特性可知，晶體具有固定的熔點(diǎn)，物理性質(zhì)可表現(xiàn)為各向同性，故E正確。
故選：BCE。
【點(diǎn)評(píng)】此題考查了溫度、布朗運(yùn)動(dòng)、分子勢(shì)能、晶體等相關(guān)知識(shí)，解題的關(guān)鍵是明確分子做正功，分子勢(shì)能減小，分子做負(fù)功，分子勢(shì)能增大。
17．（贛榆縣校級(jí)期末）下列關(guān)于熱力學(xué)溫標(biāo)的正確說法是（　　）
A．﹣33℃＝240K
B．熱力學(xué)溫標(biāo)零度為﹣273℃，叫絕對(duì)零度
C．?dāng)z氏溫度與熱力學(xué)溫度都可以取負(fù)值
D．溫度由t℃升高到2t℃，對(duì)應(yīng)的熱力學(xué)溫度升高了273K+t
【分析】熱力學(xué)溫標(biāo)亦稱“絕對(duì)溫標(biāo)”。是由開爾文首先引入的。開爾文所利用的實(shí)驗(yàn)事實(shí)是氣體發(fā)生等容變化時(shí)，壓強(qiáng)與攝氏溫度成線性關(guān)系，再進(jìn)行合理外推得到的。熱力學(xué)溫度與攝氏溫度的關(guān)系是T＝t+273.15K；熱力學(xué)溫度的0K是不可能達(dá)到的。
【解答】解：A、﹣33℃＝273﹣33＝240K，A正確；
B、熱力學(xué)溫標(biāo)的零度是﹣273.15℃，又叫絕對(duì)零度。故B正確。
C、絕對(duì)零度是低溫的極限，永遠(yuǎn)達(dá)不到，熱力學(xué)溫度無負(fù)值。故C錯(cuò)誤。
D、溫度由t℃升高到2t℃，對(duì)應(yīng)的熱力學(xué)溫度升高了tK．故D錯(cuò)誤。
故選：AB。
【點(diǎn)評(píng)】攝氏溫標(biāo)和熱力學(xué)溫標(biāo)是兩種不同的溫標(biāo)，同學(xué)們要掌握掌握兩種溫標(biāo)的表示方法。
18．下列對(duì)熱平衡的理解，正確的是（　?。?br /> A．兩系統(tǒng)的溫度相同時(shí)，才能達(dá)到熱平衡
B．A、B兩系統(tǒng)分別與C系統(tǒng)達(dá)到熱平衡，則A、B兩系統(tǒng)達(dá)到熱平衡
C．甲、乙、丙物體溫度不相等，先把甲、乙接觸，最終達(dá)到熱平衡，再將丙與乙接觸最終也達(dá)到熱平衡，則甲、丙是處于熱平衡的
D．熱平衡時(shí)，兩系統(tǒng)的溫度相同，壓強(qiáng)、體積也一定相同
【分析】兩系統(tǒng)的溫度相同時(shí)，才能達(dá)到熱平衡，但壓強(qiáng)、體積不一定相同。
【解答】解：AD、兩系統(tǒng)達(dá)到熱平衡的標(biāo)志是它們的溫度相同，但壓強(qiáng)、體積不一定相同，故A正確，D錯(cuò)誤；
B、A、B兩系統(tǒng)分別與C系統(tǒng)達(dá)到熱平衡，則A、B兩系統(tǒng)的溫度均與C系統(tǒng)的溫度相同，故A、B兩系統(tǒng)達(dá)到熱平衡，故B正確；
C、甲、乙接觸，最終達(dá)到熱平衡，兩者溫度相同。再將丙與乙接觸最終也達(dá)到熱平衡，丙與乙溫度相同，但甲與丙的溫度不同，所以，甲、丙不能達(dá)到熱平衡，故C錯(cuò)誤。
故選：AB。
【點(diǎn)評(píng)】解決本題的關(guān)鍵要知道兩系統(tǒng)的溫度相同時(shí)，才能達(dá)到熱平衡，但它們的壓強(qiáng)、體積不一定相同。
19．（讓胡路區(qū)校級(jí)期中）關(guān)于氣體的內(nèi)能及氣體熱現(xiàn)象的微觀意義，下列說法正確的是（　?。?br /> A．質(zhì)量和溫度都相同的氣體，內(nèi)能一定相同
B．一定量的某種理想氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān)，因此一定量的某種理想氣體在等壓膨脹過程中，內(nèi)能一定增加
C．氣體的溫度升高時(shí)，分子撞擊器壁時(shí)對(duì)器壁的作用力增大，單位時(shí)間內(nèi)與器壁單位面積碰撞的分子數(shù)不一定增加，從而氣體的壓強(qiáng)不一定增大
D．當(dāng)壓強(qiáng)不變而體積和溫度變化時(shí)，單位時(shí)間內(nèi)打到器壁單位面積上的分子數(shù)必定變化
E．當(dāng)壓強(qiáng)不變而體積和溫度變化時(shí)，單位時(shí)間內(nèi)打到器壁單位面積上的分子數(shù)可能不變
【分析】質(zhì)量和溫度都相同的氣體，因?yàn)闅怏w種類不同，則摩爾數(shù)不一定相同，內(nèi)能不一定相同；氣體壓強(qiáng)與分子平均動(dòng)能和分子密集程度有關(guān)。降低溫度，分子的平均動(dòng)能減小，如果要保持壓強(qiáng)不變的話，就需要增加分子的數(shù)密度；單位時(shí)間內(nèi)與器壁單位面積碰撞的分子數(shù)越多，碰撞的速度越大，氣體壓強(qiáng)越大。
【解答】解：A、質(zhì)量和溫度都相同的氣體，內(nèi)能不一定相同，還和氣體的種類有關(guān)，故A錯(cuò)誤；
B、等壓膨脹過程中，有（C為定值），體積增大，溫度增大，所以內(nèi)能增大，故B正確；
C、從微觀上看，一定質(zhì)量被封閉氣體的壓強(qiáng)取決于分子的平均動(dòng)能和單位體積內(nèi)的分子數(shù)目（分子的密集程度）這兩個(gè)因素，溫度升高時(shí)分子平均動(dòng)能增大，單位體積內(nèi)的分子數(shù)目如何變化不知，因此壓強(qiáng)的變化是不確定的，故C正確；
DE、壓強(qiáng)取決于單位時(shí)間內(nèi)與器壁單位面積碰撞的分子數(shù)及分子的平均動(dòng)能，壓強(qiáng)不變，溫度和體積變化，分子平均動(dòng)能變化，則單位時(shí)間內(nèi)與器壁單位面積碰撞的分子數(shù)必定變化，故D正確，E錯(cuò)誤；
故選：BCD。
【點(diǎn)評(píng)】解決本題的關(guān)鍵是知道氣體壓強(qiáng)取決于分子平均動(dòng)能和單位體積內(nèi)的分子數(shù)目這兩個(gè)因素，單位時(shí)間內(nèi)與器壁單位面積碰撞的分子數(shù)取決于單位體積內(nèi)的分子數(shù)與分子的平均動(dòng)能兩因素。
20．（2011春?寧江區(qū)校級(jí)月考）在“驗(yàn)證玻意耳定律”的實(shí)驗(yàn)中，對(duì)氣體的初狀態(tài)和末狀態(tài)的測(cè)量和計(jì)算都正確無誤，結(jié)果末狀態(tài)的pV值與初狀態(tài)的p0V0值明顯不等，造成這一結(jié)果的可能原因是在實(shí)驗(yàn)過程中（　?。?br /> A．氣體溫度發(fā)生變化 B．氣體與外界間有熱交換
C．有氣體泄漏
【分析】氣體的實(shí)驗(yàn)規(guī)律的使用的條件是一定質(zhì)量的氣體，研究溫度不變時(shí)，一定質(zhì)量的氣體壓強(qiáng)與體積的關(guān)系時(shí)氣體的溫度一定不能變化．
【解答】解：A、B、在“驗(yàn)證玻意耳定律”的實(shí)驗(yàn)中，是研究溫度不變的情況下，一定質(zhì)量的氣體壓強(qiáng)與體積的關(guān)系的，即氣體的溫度是不能變化的，由理想氣體狀態(tài)方程C，可得當(dāng)氣體的溫度不變的情況下，P與V是成反比的，但是如果氣體的溫度發(fā)生變化，PV的乘積也就發(fā)生了變化，末狀態(tài)的pV值與初狀態(tài)的p0V0值也就明顯不等，所以造成這一結(jié)果的原因可能是實(shí)驗(yàn)過程中氣體溫度發(fā)生變化，或者是體積改變得太迅速，氣體的溫度還沒有來的及恢復(fù)，導(dǎo)致PV的乘積變化。故A錯(cuò)誤，B錯(cuò)誤；
C、根據(jù)克拉珀龍方程PV＝nRT，有氣體泄漏，n變化，則PV變化，故C正確；
故選：AC。
【點(diǎn)評(píng)】等溫變化時(shí)，氣體的溫度一定不能變化，并且氣體的質(zhì)量也是不能變化的．
21．（安陽二模）關(guān)于理想氣體，液體和熱力學(xué)定律，下列說法正確的是（　?。?br /> A．理想氣體除了碰撞外，分子間沒有作用力
B．那些不容易液化的氣體在常溫常壓下可以看成理想氣體
C．液體沸騰時(shí)候的溫度被稱為沸點(diǎn)，沸騰屬于汽化現(xiàn)象
D．理想氣體對(duì)外做功同時(shí)吸熱，理想氣體內(nèi)能一定減小
E．不可能從單一熱源取熱使之完全轉(zhuǎn)換為有用的功
【分析】只要實(shí)際氣體的壓強(qiáng)不是很高，溫度不是很大，都可以近視的當(dāng)成理想氣體來處理，理想氣體是一個(gè)理想化模型，氣體分子間除碰撞外，不存在分子間相互作用力，沒有分子勢(shì)能，只有分子動(dòng)能。
【解答】解：A、理想氣體分子間距離較大，分子作用力不顯著，所以除了碰撞之外，分子間沒有作用力，故A正確；
B、不容易液化的氣體，在常溫常壓下分子間距很大，可以看作理想氣體，故B正確；
C、液體沸騰時(shí)的溫度稱為沸點(diǎn)，沸騰屬于液體變?yōu)闅怏w，屬于汽化現(xiàn)象，故C正確；
D、根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知，改變物體內(nèi)能的方式是做功和熱傳遞，理想氣體對(duì)外做功，同時(shí)吸收熱量，內(nèi)能可能不變，可能減小，也可能增大，故D錯(cuò)誤；
E、根據(jù)熱力學(xué)第二定律可知，一切熱現(xiàn)象都具有方向性，從單一熱源吸收的熱量在引起外界變化的情況下可以全部轉(zhuǎn)化為有用功，故E錯(cuò)誤；
故選：ABC。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查理想氣體和熱力學(xué)定律的相關(guān)知識(shí)，意在考查考生的識(shí)記能力。
22．（崇川區(qū)校級(jí)期中）下列關(guān)于理想氣體的說法正確的是（　　）
A．理想氣體也是物理學(xué)中的一個(gè)理想模型
B．任何溫度、任何壓強(qiáng)下都遵從氣體實(shí)驗(yàn)定律的氣體叫做理想氣體
C．溫度不低于零下幾十?dāng)z氏度、壓強(qiáng)不超過大氣壓的幾倍時(shí)，可以把實(shí)際氣體當(dāng)成理想氣體來處理
D．容易液化的氣體在通常溫度和壓強(qiáng)下可以看成理想氣體
【分析】只要實(shí)際氣體的壓強(qiáng)不是很高，溫度不是很大，都可以近視的當(dāng)成理想氣體來處理，理想氣體是一個(gè)理想化模型。
【解答】解：A、B、只要實(shí)際氣體的壓強(qiáng)不是很高，溫度不是很大，都可以近視的當(dāng)成理想氣體來處理，理想氣體是物理學(xué)上為了簡化為題而引入的一個(gè)理想化模型，在現(xiàn)實(shí)生活中不存在；通常狀況下，嚴(yán)格遵從氣態(tài)方程的氣體，叫做理想氣體，故A正確，B錯(cuò)誤；
C、D氣體的壓強(qiáng)不是很高，溫度不是很低，才可以近視的當(dāng)成理想氣體來處理。故C正確，D錯(cuò)誤。
故選：AC。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了理想氣體的定義，記?。簢?yán)格遵從氣態(tài)方程的氣體，叫做理想氣體即可。
23．（永州模擬）如圖，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a依次經(jīng)等容變化過程①、等壓變化過程②、等容變化過程③、等壓變化過程④再回到狀態(tài)a。已知狀態(tài)a與狀態(tài)c氣體的溫度相同。則在a、b、c、d四個(gè)狀態(tài)及①②③④四個(gè)過程中 （　?。?br />
A．狀態(tài)b氣體的溫度最高
B．狀態(tài)d氣體分子的平均動(dòng)能最大
C．過程②中氣體要向外界放出熱量
D．過程③中氣體要從外界吸收熱量
E．過程④中外界對(duì)氣體做的功大于過程②中氣體對(duì)外界做的功
【分析】根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程：判斷溫度大??；氣體分子的平均動(dòng)能由溫度決定；根據(jù)熱力學(xué)第一定律判斷氣體做功和吸放熱。
【解答】解：AB、根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程：可知，狀態(tài)b時(shí)氣體的溫度最低，狀態(tài)d時(shí)氣體的溫度最高，而溫度高時(shí)，氣體分子的平均動(dòng)能就大，故A錯(cuò)誤，B正確；
C、過程②氣體體積變大且溫度升高，說明氣體對(duì)外做功且內(nèi)能增加，根據(jù)熱力學(xué)第一定律：△U＝W+Q，可知要吸收熱量，故C錯(cuò)誤；
D、過程③氣體體積不變且溫度升高，說明氣體不做功且內(nèi)能增加，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知要吸收熱量，故D正確；
E、過程④和過程②氣體的體積改變量相等，但過程④的壓強(qiáng)大于過程②，氣體對(duì)外界做功W＝p△V，所以由以上分析可知：過程④外界對(duì)氣體做功大于過程②氣體對(duì)外界做功，故E正確；
故選：BDE。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查熱力學(xué)第一定律和理想氣體狀態(tài)方程，注意熱力學(xué)第一定律中的物理量正負(fù)號(hào)的含義，知道理想氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān)。
24．（香坊區(qū)校級(jí)月考）下列說法正確的是（　?。?br /> A．一定量的空氣等容變化或等壓變化時(shí)，若吸熱升高相同溫度，則空氣在定容下的比熱容大于在定壓下的比熱容
B．一定量的空氣等容變化或等壓變化時(shí)，若吸熱升高相同溫度，則空氣在定容下的比熱容小于在定壓下的比熱容
C．某個(gè)鋼瓶所裝氣體的壓強(qiáng)為10atm，如果溫度不變，打開鋼瓶氣閥以后剩余氣體質(zhì)量變?yōu)樵瓉淼?0%
D．足球容積為2.5L，里面空氣壓強(qiáng)與大氣壓相同。用打氣筒給足球打氣，每打一次把體積為125mL、壓強(qiáng)與大氣壓相同的空氣打進(jìn)球內(nèi)，若溫度不變，則打了20次后足球內(nèi)部壓強(qiáng)是大氣壓的2倍
E．某容積為20L的氧氣瓶裝有30atm的氧氣，現(xiàn)把氧氣分裝到容積為5 L的小鋼瓶（無氣體）中，使每個(gè)小鋼瓶中氧氣的壓強(qiáng)為5atm，則能分裝24瓶（設(shè)分裝過程中無漏氣，且溫度不變）
【分析】一定量的空氣等容變化或等壓變化時(shí)，若吸熱升高相同溫度，根據(jù)熱力學(xué)第一定律和氣體實(shí)驗(yàn)定律分析比較吸放熱，從而比較比熱容；溫度不變，漏氣或充氣問題氣體在做等溫變化，由玻意耳定律分析求解。
【解答】解：AB、一定量的空氣等容變化或等壓變化時(shí)，若吸熱升高相同溫度，則氣體內(nèi)能變化相同，等容變化，氣體不做功，△U＝Q；等壓變化，溫度升高，體積增大，氣體對(duì)外做功，W＜0，故△U＜Q，根據(jù)Q＝Cm△t可知，質(zhì)量和升高的溫度相同，吸熱多的比熱容大，故空氣在定容下的比熱容小于在定壓下的比熱容，故A錯(cuò)誤，B正確；
C、以鋼瓶內(nèi)所有氣體為研究對(duì)象，氣體做等溫變化，設(shè)鋼瓶體積為V，根據(jù)玻意耳定律得：P1V＝P2V′，解得：，則打開鋼瓶氣閥以后剩余氣體質(zhì)量變?yōu)樵瓉淼模蔆正確；
D、已打完氣后所有氣體為研究對(duì)象，氣體做等溫變化，由玻意耳定律得：P0?（2.5+0.125×20）＝P×2.5，解得：P＝2P0，故D正確；
E、以氧氣瓶內(nèi)所有氣體為研究對(duì)象，根據(jù)玻意耳定律得：P1V1＝P2V2，解得：，則，故E錯(cuò)誤；
故選：BCD。
【點(diǎn)評(píng)】本題屬于變質(zhì)量問題，而氣體實(shí)驗(yàn)定律條件是一定質(zhì)量的氣體，因此本題的關(guān)鍵是選好研究對(duì)象：一般以原來了的氣體為研究對(duì)象，體積增大，看剩下的是總的多少即可。
三．填空題（共9小題）
25．（虹口區(qū)校級(jí)期末）人的正常體溫為37℃，用熱力學(xué)溫標(biāo)表示為　310K　。水的溫度從20℃加熱到100℃，用熱力學(xué)溫標(biāo)表示，水溫升高了　80K　。
【分析】物體的冷熱程度用溫度來表示，攝氏度與熱力學(xué)溫標(biāo)的關(guān)系T＝t+273，及溫度變化情況。
【解答】解：溫度是表示物體冷熱程度的物理量，攝氏度與熱力學(xué)溫度的關(guān)系T＝t+273．人的正常體溫用熱力學(xué)溫標(biāo)表示為T＝t+273＝310K。
△t＝t2﹣t1＝80℃△T＝T2﹣T1＝273+100﹣（273+20）＝80K
故答案為：310k，80K。
【點(diǎn)評(píng)】掌握溫度是表示物體冷熱程度的物理量。記住人的正常體溫，及溫度變化情況。
26．入冬以來，冷空氣頻繁來襲，我省氣溫不斷下降，24日更是降到自入冬來的最低，魯中山區(qū)更是低至﹣5℃，如果用熱力學(xué)溫度表示該溫度為　268　K；高溫超導(dǎo)材料是各國爭相研究的新型導(dǎo)體材料，有著非常廣闊的應(yīng)用前景，目前臨界溫度比較高的超導(dǎo)體是鉍鍶鈣銅氧超導(dǎo)體，臨界溫度為110K，用攝氏溫度表示為　﹣163　℃。
【分析】攝氏溫度的定義是以標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下水的沸點(diǎn)為100℃，冰點(diǎn)為0℃，100℃和0℃之間有100等份，每一份代表1℃；
根據(jù)攝氏溫度與開氏溫度的對(duì)應(yīng)關(guān)系分析。
【解答】解：根據(jù)攝氏溫度和開氏溫度的對(duì)應(yīng)關(guān)系可知，T＝t+273K，﹣5℃的熱力學(xué)溫度為268K，110K的攝氏溫度為﹣163℃。
故答案為：268；﹣163。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了溫度和溫標(biāo)，掌握攝氏溫度和開氏溫度的對(duì)應(yīng)關(guān)系是關(guān)鍵，注意無論攝氏溫度還是開氏溫度，每單位的量值是相同的。
27．當(dāng)甲、乙兩物體相互接觸后，熱量從甲物體傳向乙物體，這樣的情況表示甲物體具有較高的　溫度　。
【分析】解決此題要知道熱傳遞發(fā)生的條件是要有溫度差；質(zhì)量相同的兩種物質(zhì)，放出相同的熱量后，比熱容小的物質(zhì)降低的溫度值大。
【解答】解：熱量總是自發(fā)地從高溫物體傳到低溫物體，或從物體的高溫部分傳遞到低溫部分，因此熱量傳遞的決定因素是溫度。
故答案為：溫度。
【點(diǎn)評(píng)】解決此題要結(jié)合比熱容知識(shí)和熱傳遞的條件進(jìn)行分析解答，明確熱平衡的條件是溫度相同。
28．（微山縣校級(jí)期中）玻意耳定律的公式是　PV＝C　，微觀解釋是　一定質(zhì)量的某種理想氣體，溫度保持不變時(shí)，分子的平均動(dòng)能是一定的．在這種情況下，體積減小時(shí)，分子的密集程度增大，氣體的壓強(qiáng)就增大．?。?br /> 【分析】玻意耳定律是針對(duì)等溫變化時(shí)的氣體定律．
【解答】解：玻意耳定律的公式是PV＝C；微觀解釋是：一定質(zhì)量的某種理想氣體，溫度保持不變時(shí)，分子的平均動(dòng)能是一定的．在這種情況下，體積減小時(shí)，分子的密集程度增大，氣體的壓強(qiáng)就增大．
故答案為：PV＝C；一定質(zhì)量的某種理想氣體，溫度保持不變時(shí)，分子的平均動(dòng)能是一定的．在這種情況下，體積減小時(shí)，分子的密集程度增大，氣體的壓強(qiáng)就增大．
【點(diǎn)評(píng)】結(jié)合氣體壓強(qiáng)的微觀解釋進(jìn)行分析即可，氣體壓強(qiáng)的微觀因素與分子密集程度與分子平均動(dòng)能有關(guān)．
29．（2011春?南市區(qū)校級(jí)月考）用DIS研究一定質(zhì)量氣體在溫度不變時(shí)，壓強(qiáng)與體積關(guān)系的實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示，實(shí)驗(yàn)步驟如下：

①把注射器活塞移至注射器中間位置，將注射器與壓強(qiáng)傳感器、數(shù)據(jù)采集器、計(jì)算機(jī)逐一鏈接；
②移動(dòng)活塞，記錄注射器的刻度值V，同時(shí)記錄對(duì)應(yīng)的由計(jì)算機(jī)顯示的氣體壓強(qiáng)值P；
③用V圖象處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得出如圖2所示圖線．
如果實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范正確，但如圖所示的V圖線不過原點(diǎn)，則V0代表　注射器與壓強(qiáng)傳感器連接部位的氣體體積?。?br /> 【分析】本題要能夠運(yùn)用控制變量法研究兩個(gè)物理量變化時(shí)的關(guān)系．運(yùn)用玻意耳定律列式得到V與P的關(guān)系式，再分析即可．
【解答】解：據(jù)圖知體積讀數(shù)值比實(shí)際值大V0 ．根據(jù)P（V+V0）＝C，C為定值，則VV0 ．
如果實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范正確，但如圖所示的V圖線不過原點(diǎn)，則V0代表注射器與壓強(qiáng)傳感器連接部位的氣體體積．
故答案為：注射器與壓強(qiáng)傳感器連接部位的氣體體積．
【點(diǎn)評(píng)】本實(shí)驗(yàn)是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，要控制實(shí)驗(yàn)條件，此實(shí)驗(yàn)要控制兩個(gè)條件：一是注射器內(nèi)氣體的質(zhì)量一定；二是氣體的溫度一定，運(yùn)用玻意耳定律列式進(jìn)行分析．
30．（欒城區(qū)校級(jí)期中）氣體的狀態(tài)參量是指　溫度　、　體積　、和　壓強(qiáng)　對(duì)于一定質(zhì)量的氣體來說，這三個(gè)量都不變，我們就說氣體處于　平衡　狀態(tài)．
【分析】描述氣體的狀態(tài)參量為溫度，體積，壓強(qiáng)；若這三個(gè)參量都不變，則氣體狀態(tài)不變，若該氣體狀態(tài)發(fā)生改變，則至少有兩個(gè)個(gè)參量發(fā)生變化，或者三個(gè)參量都發(fā)生變化．
【解答】解：在研究氣體的熱學(xué)性質(zhì)時(shí)，描述氣體的熱力學(xué)狀態(tài)的參量有 氣體的溫度、體積和壓強(qiáng)．對(duì)于一定質(zhì)量的氣體，若這三個(gè)參量都不變，則氣體狀態(tài)不變．說明氣體處于平衡狀態(tài)；
故答案為：溫度、體積、壓強(qiáng)； 平衡．
【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查了描述氣體的狀態(tài)參量，屬于記憶內(nèi)容，要注意明確溫度、體積和壓強(qiáng)三者均不變時(shí)物體才能處于平衡狀態(tài)．
31．在任何溫度、任何壓強(qiáng)下都遵從　氣體實(shí)驗(yàn)定律　的氣體叫做理想氣體。事實(shí)上，玻意耳定律、查理定律、蓋﹣呂薩克定律等氣體實(shí)驗(yàn)定律，都是在壓強(qiáng)　不太大　、溫度　不太低　的條件下總結(jié)出來的。當(dāng)壓強(qiáng)　很大　、溫度　很低　時(shí)，由上述定律計(jì)算的結(jié)果與實(shí)驗(yàn)測(cè)量結(jié)果有很大的差別。實(shí)際氣體在溫度　不太低　、壓強(qiáng)　不太大　時(shí)，可近似看做理想氣體。
【分析】只要實(shí)際氣體的壓強(qiáng)不是很高，溫度不是很大，都可以近視的當(dāng)成理想氣體來處理，理想氣體是一個(gè)理想化模型，氣體分子間除碰撞外，不存在分子間相互作用力，沒有分子勢(shì)能，只有分子動(dòng)能。
【解答】解：理想氣體是物理學(xué)上為了簡化為題而引入的一個(gè)理想化模型，在現(xiàn)實(shí)生活中不存在；在任何溫度、任何壓強(qiáng)下都遵從氣體實(shí)驗(yàn)定律的氣體叫做理想氣體。事實(shí)上，玻意耳定律、查理定律、蓋﹣呂薩克定律等氣體實(shí)驗(yàn)定律，都是在壓強(qiáng)不太大、溫度不太低的條件下總結(jié)出來的。當(dāng)壓強(qiáng)很大、溫度很低時(shí)，由上述定律計(jì)算的結(jié)果與實(shí)驗(yàn)測(cè)量結(jié)果有很大的差別。實(shí)際氣體在溫度不太低、壓強(qiáng)不太大時(shí)，可近似看做理想氣體。
故答案為：氣體實(shí)驗(yàn)定律；不太大；不太低；很大；很低；不太低；不太大。
【點(diǎn)評(píng)】此題考查理想氣體，要知道理想氣體是一種理想化的物理模型，不考慮分子勢(shì)能，只有分子動(dòng)能，要注意實(shí)際氣體與理想氣體的區(qū)別。
32．（4月份模擬）做功和熱傳遞是改變物體內(nèi)能的兩種方式?，F(xiàn)有一內(nèi)壁光滑的汽缸固定豎直放置，如圖所示，其上端有一擋板，使一厚度忽略不計(jì)的輕質(zhì)活塞不能離開汽缸，汽缸內(nèi)封閉著一定質(zhì)量的理想氣體，活塞距汽缸上端的距離為0.1m?，F(xiàn)對(duì)封閉氣體加熱，活塞緩慢上移到汽缸的上端后，一段時(shí)間后停止加熱。已知活塞的橫截面積為0.02m2，外部大氣壓強(qiáng)為1×105Pa，加熱過程中封閉氣體吸收的熱量為1000J，加熱過程中，氣體對(duì)外所做的功為　200J　；封閉氣體的內(nèi)能變化量為　800J　。

【分析】根據(jù)功的計(jì)算公式求出氣體對(duì)外做的功，應(yīng)用熱力學(xué)第一定律求出氣體內(nèi)能的變化量。
【解答】解：加熱氣體過程，氣體對(duì)外做功：W＝p0SL＝1×105×0.1×0.02J＝200J
由熱力學(xué)第一定律得：△U＝﹣W+Q＝﹣200J+1000J＝800J
故答案為：200J；800J。
【點(diǎn)評(píng)】根據(jù)題意應(yīng)用功的計(jì)算公式求出氣體對(duì)外做的功，應(yīng)用熱力學(xué)第一定律可以求出氣體內(nèi)能的變化量；應(yīng)用熱力學(xué)第一定律解題時(shí)注意各物理量正負(fù)號(hào)的含義。
33．（上海模擬）在“用DIS研究溫度不變時(shí)，一定質(zhì)量的氣體壓強(qiáng)與體積的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，4個(gè)學(xué)生在常溫（約20℃）下根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出的p圖線在圖中分別用a、b、c、d表示，則實(shí)驗(yàn)中操作符合規(guī)范，結(jié)果正確的是圖線　 ??；若在實(shí)驗(yàn)中用手握住注射器壓縮氣體，則實(shí)驗(yàn)結(jié)果為圖線　a　。

【分析】實(shí)驗(yàn)中操作符合規(guī)范，氣體遵守玻意耳定律，由此列式，分析圖象的形狀。若在實(shí)驗(yàn)中用手握住注射器壓縮氣體，氣體的溫度升高，由氣態(tài)方程分析圖象的形狀。
【解答】解：實(shí)驗(yàn)中操作符合規(guī)范，氣體發(fā)生等溫變化，氣體遵守玻意耳定律，則pV＝c，p＝c?，由數(shù)學(xué)知識(shí)可知，p圖象是過原點(diǎn)的直線，結(jié)果正確的是圖線是b。
若在實(shí)驗(yàn)中用手握住注射器壓縮氣體，氣體的溫度升高，由氣態(tài)方程 c，知pV增大，圖象的斜率不斷增大，實(shí)驗(yàn)結(jié)果為圖線為a。
故答案為：b，a。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查氣體壓強(qiáng)與體積的關(guān)系實(shí)驗(yàn)中的數(shù)據(jù)處理方法，知道實(shí)驗(yàn)原理，然后根據(jù)玻意耳定律列式分析即可。
四．計(jì)算題（共6小題）
34．（海南一模）如圖所示為等高U形管容器，左右U形管粗細(xì)相同，左端封閉氣體A，中間有水銀柱，左右水銀液面高度差為h1＝4cm，水銀柱橫截面積為0.5cm2，左邊氣柱此時(shí)高度為8cm，溫度為280K，大氣壓強(qiáng)p0＝76cmHg，求：
（i）左邊密封氣體壓強(qiáng)pA的大?。?br /> （ii）若緩慢加熱氣體A，則A中氣體的溫度為多少開爾文時(shí)，右邊水銀柱恰好溢出玻璃管。

【分析】（i）已知大氣壓與兩管水銀面的高度差可以求出左管封閉氣體壓強(qiáng)。
（ii）根據(jù)題意求出左管封閉氣體體積與壓強(qiáng)，然后應(yīng)用理想氣體狀態(tài)方程求出氣體溫度。
【解答】解：（i）左管封閉氣體壓強(qiáng)pA＝p0+ph1＝（76+4）cmHg＝80cmHg；
（ii）設(shè)玻璃管的橫截面積為S，左管封閉氣體初狀態(tài)溫度TA＝280K，體積VA＝8S，壓強(qiáng)pA＝80cmHg
右管水銀柱恰好溢出玻璃管時(shí)左管氣體體積V＝（8+8﹣4）S＝12S，氣體壓強(qiáng)p＝p0+ph＝（76+8+4）cmHg＝88cmHg，設(shè)此時(shí)氣體的溫度為T，由理想氣體狀態(tài)方程得：

代入數(shù)據(jù)解得：T＝462K
答：（i）左邊密封氣體壓強(qiáng)pA的大小是80cmHg；
（ii）A中氣體的溫度為462開爾文時(shí)，右邊水銀柱恰好溢出玻璃管。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了理想氣體狀態(tài)方程的應(yīng)用，分析清楚氣體狀態(tài)變化、求出氣體狀態(tài)參量是解題的前提，應(yīng)用理想氣體狀態(tài)方程即可解題。
35．（沙坪壩區(qū)校級(jí)模擬）某同學(xué)研究注射器吸水，注射器可以看作均勻圓柱體，內(nèi)部高度為H，初始注射器里有一段空氣柱，壓強(qiáng)和外界相同，將注射器放入水中，緩慢拉動(dòng)活塞到底部之后發(fā)現(xiàn)注射器里面水面高度恰好為H，已知外界大氣壓為p0，溫度為T0，水的密度為ρ，重力加速度取g。
（i）求注射器里最初空氣柱的長度h；
（ii）經(jīng)過一段時(shí)間后，外界溫度發(fā)生了變化，大氣壓強(qiáng)不變，保持注射器活塞不動(dòng)，注射器內(nèi)部的空氣長度變?yōu)镠，求此時(shí)外界的溫度T2。

【分析】（i）確定注射器內(nèi)空氣柱開始狀態(tài)參量和水中的狀態(tài)參量，再用玻意耳定律解答；
（ii）確定注射器內(nèi)空氣柱溫度變化后的壓強(qiáng)和體積，再用理想氣體狀態(tài)方程解答。
【解答】解：（i）設(shè)注射器橫截面積為s，注射器內(nèi)空氣開始狀態(tài)：壓強(qiáng)p1＝p0，體積v1＝hs，溫度T1＝T0
注射器內(nèi)空氣在水中狀態(tài)：壓強(qiáng)p2＝p0，體積v2，溫度T＝T0，
空氣發(fā)生等溫變化，由玻意耳定律：p1v1＝p2v2，即：p0hs＝（p0），解得：h（1）
（ii由題意知，空氣柱長度變?yōu)椋瑒t水面高度為h′＝H，則注射器內(nèi)空氣最后狀態(tài)：壓強(qiáng)p3＝p0，v3，T2＝？
由理想氣體狀態(tài)方程，即，解得：T2
答：（i）求注射器里最初空氣柱的長度h為；
（ii）經(jīng)過一段時(shí)間后，外界溫度發(fā)生了變化，大氣壓強(qiáng)不變，保持注射器活塞不動(dòng)，注射器內(nèi)部的空氣長度變?yōu)镠，求此時(shí)外界的溫度T2為。
【點(diǎn)評(píng)】本題重點(diǎn)是確定各個(gè)狀態(tài)下的壓強(qiáng)和體積，特別是壓強(qiáng)的確定，壓強(qiáng)是力學(xué)量，通過力學(xué)知識(shí)定，體積是數(shù)學(xué)量，通過數(shù)學(xué)知識(shí)定，字母式推導(dǎo)要認(rèn)真。
36．（湖南模擬）汽車安全氣囊的工作原理可簡化等效為以下過程：碰撞傳感器被碰撞觸發(fā)，激發(fā)氣體發(fā)生器點(diǎn)火產(chǎn)生高壓氣體，高壓氣體立即對(duì)展開的氣囊充氣以保證人員安全。此過程模擬由如圖裝置完成，當(dāng)汽車受到撞擊時(shí)，氣體發(fā)生器產(chǎn)生的氣體先充滿發(fā)生器容器A，隨后傳感器打開充氣閥門K，氣體發(fā)生器為氣囊B充氣，瞬間充滿氣囊。氣囊體積為氣體發(fā)生器體積的20倍，氣囊能承受的最大壓強(qiáng)為5個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，碰撞情況下人體能夠承受的最大沖擊壓強(qiáng)為25N/cm2．在某次實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)人體受沖擊沉入氣囊時(shí)氣囊體積減小，不考慮溫度對(duì)充氣的影響，取標(biāo)準(zhǔn)大氣壓p0＝1.0×105Pa，求氣體發(fā)生器產(chǎn)生的氣體壓強(qiáng)的安全范圍。

【分析】氣體要充滿氣囊，則充滿時(shí)氣囊內(nèi)氣體壓強(qiáng)不小于一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，根據(jù)玻意耳定律求出最小壓強(qiáng)；根據(jù)人體受到?jīng)_擊時(shí)能承受的最大壓強(qiáng)結(jié)合玻意耳定律求出發(fā)生器氣體最大壓強(qiáng)，從而得到氣體發(fā)生器產(chǎn)生的氣體壓強(qiáng)的安全范圍。
【解答】解：氣體要充滿氣囊，則充滿時(shí)氣囊內(nèi)氣體壓強(qiáng)不小于一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，設(shè)發(fā)生器能充滿氣囊的最小壓強(qiáng)為p1，發(fā)生器的體積為V1，安全氣囊體積為V，
由玻意耳定律得：p1V1＝p0（V+V1）
解得最小壓強(qiáng)
當(dāng)人體受沖擊沉入氣囊時(shí)氣囊的體積為V'，發(fā)生器的最大壓強(qiáng)為
根據(jù)玻意耳定律
其中P為人體受到?jīng)_擊時(shí)能承受的最大壓強(qiáng)，有p＝25N/cm2＝2.5×105Pa＝2.5atm，解得發(fā)生器氣體最大壓強(qiáng)
因此氣體發(fā)生器產(chǎn)生的氣體壓強(qiáng)的安全范圍是21﹣32.5atm。
答：體發(fā)生器產(chǎn)生的氣體壓強(qiáng)的安全范圍是21﹣32.5atm。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查玻意耳定律的應(yīng)用，關(guān)鍵在于分析氣體的初末狀態(tài)，選取合適的規(guī)律解答。
37．（秦淮區(qū)校級(jí)期末）如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a開始，經(jīng)歷狀態(tài)b到達(dá)狀態(tài)c，已知一定質(zhì)量的理想氣體的內(nèi)能與溫度滿足U＝kT（k為常數(shù)），該氣體在狀態(tài)a時(shí)溫度為T0，求：
（1）氣體在狀態(tài)c時(shí)的溫度；
（2）氣體從狀態(tài)a→b→c過程中從外界吸收的熱量。

【分析】（1）由圖象找出a、c兩狀態(tài)的壓強(qiáng)和體積，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程求解。
（2）一定質(zhì)量的理想氣體的內(nèi)能與溫度滿足U＝kT可求a、c兩狀態(tài)氣體內(nèi)能，從而可求內(nèi)能變化量，然后利用熱力學(xué)第一定律列式求解。
【解答】解：（1）氣體由狀態(tài)a到c狀態(tài)，由理想氣體狀態(tài)方程得：
代入數(shù)據(jù)解得：Tc＝9T0
（2）依題意可知：Ua＝kT0，Uc＝9kT0
由熱力學(xué)第一定律：△U＝Q+W
△U＝Uc﹣Ua＝8kT0
外界對(duì)氣體做的功：W＝﹣3P0（Vc﹣Va）＝﹣6P0V0
聯(lián)立可得：Q＝8kT0+6P0V0
答：（1）氣體在狀態(tài)c時(shí)的溫度為9T0；
（2）氣體從狀態(tài)a到達(dá)狀態(tài)c過程從外界吸收的熱量為8kT0+6P0V0。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了求氣體的溫度、氣體的內(nèi)能，由圖象分析清楚氣體狀態(tài)變化過程、求出氣體的狀態(tài)參量，應(yīng)用理想氣體狀態(tài)方程、熱力學(xué)第一定律即可正確解題。
38．（邯鄲三模）如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A依次經(jīng)過狀態(tài)B、C后再回到狀態(tài)A。A狀態(tài)的體積是2L，溫度是300K，B狀態(tài)的體積為4L，C狀態(tài)的體積是3L，壓強(qiáng)為2×105Pa。
（?。┰谠撗h(huán)過程中B狀態(tài)的溫度TB和A狀態(tài)的壓強(qiáng)pA是多少？
（ⅱ）A→B過程如果內(nèi)能變化了200J，該理想氣體是吸熱還是放熱，熱量Q是多少焦耳？

【分析】（i）根據(jù)圖示圖象分析清楚氣體狀態(tài)變化過程，應(yīng)用蓋﹣呂薩克定律求出狀態(tài)B的溫度，應(yīng)用理想氣體狀態(tài)方程求出狀態(tài)A的壓強(qiáng)。
（ii）應(yīng)用熱力學(xué)第一定律分析答題。
【解答】解：（i）由圖示圖象可知，A→B過程氣體的體積與熱力學(xué)溫度成正比，該過程氣體壓強(qiáng)不變，
由蓋﹣呂薩克定律得：
代入數(shù)據(jù)解得：TB＝600K
由圖示圖象可知，B→C過程氣體溫度不變，則TC＝TB＝600K
C→A過程，由理想氣體狀態(tài)方程得：
代入數(shù)據(jù)解得：pA＝1.5×105Pa
（ⅱ）A→B過程理想氣體溫度升高，內(nèi)能增加△U＝200J
體積膨脹，氣體對(duì)外界做功：
W＝﹣pA?△V＝﹣1.5×1×105×（4﹣2）×10﹣3J＝﹣300J
根據(jù)熱力學(xué)第一定律△U＝W+Q得：
Q＝△U﹣W＝200J﹣（﹣300J）＝500J，該理想氣體吸熱，吸收熱量Q為500J
答：（?。┰谠撗h(huán)過程中B狀態(tài)的溫度TB是600K，A狀態(tài)的壓強(qiáng)pA是1.5×105Pa。
（ⅱ）A→B過程如果內(nèi)能變化了200J，該理想氣體是吸熱，熱量Q是500焦耳。
【點(diǎn)評(píng)】根據(jù)圖示圖象分析清楚氣體狀態(tài)變化過程，應(yīng)用蓋﹣呂薩克定律、理想氣體狀態(tài)方程與熱力學(xué)第一定律即可解題；應(yīng)用熱力學(xué)第一定律解題時(shí)注意各物理量正負(fù)號(hào)的含義，這是本題的易錯(cuò)點(diǎn)。
39．（瀏陽市校級(jí)模擬）如圖所示，體積為V的容器內(nèi)有一個(gè)質(zhì)量、厚度不計(jì)的活塞，活塞的截面積為S，與氣缸內(nèi)壁之間無摩擦。在氣缸內(nèi)充有一定質(zhì)量的理想氣體，初始狀態(tài)體積為V，溫度為T0，氣體壓強(qiáng)與外界大氣均為P0．現(xiàn)緩慢加熱氣體，使活塞緩慢移動(dòng)至氣缸口，求：
①當(dāng)活塞剛移動(dòng)至氣缸口時(shí)，氣體的溫度；
②活塞剛移動(dòng)至氣缸口時(shí)，給活塞施加一個(gè)向左的恒力F，求活塞在氣缸口達(dá)到平衡時(shí)，氣體的溫度。

【分析】①緩慢加熱氣體，使活塞緩慢移動(dòng)至氣缸，則封閉氣體做等壓變化，根據(jù)蓋﹣呂薩克定律求解活塞剛移動(dòng)至氣缸口時(shí)，氣體的溫度；
②活塞剛移動(dòng)至氣缸口時(shí)，給活塞施加一個(gè)向左的恒力F，后續(xù)過程中，封閉氣體做等容變化，根據(jù)查理定律求解求活塞在氣缸口達(dá)到平衡時(shí)，氣體的溫度。
【解答】解：①緩慢加熱氣體，使活塞緩慢移動(dòng)至氣缸，則封閉氣體做等壓變化，
根據(jù)蓋﹣呂薩克定律得，，
解得活塞剛移動(dòng)至氣缸口時(shí)，氣體的溫度T1＝3T0；
②活塞剛移動(dòng)至氣缸口時(shí)，給活塞施加一個(gè)向左的恒力F，后續(xù)過程中，封閉氣體做等容變化，
根據(jù)查理定律得，，
其中P
聯(lián)立解得，T2＝3。
答：①當(dāng)活塞剛移動(dòng)至氣缸口時(shí)，氣體的溫度為3T0；
②活塞剛移動(dòng)至氣缸口時(shí)，給活塞施加一個(gè)向左的恒力F，活塞在氣缸口達(dá)到平衡時(shí)，氣體的溫度為3。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了氣體實(shí)驗(yàn)定律的問題，分析清楚氣體的氣體狀態(tài)變化過程、求出氣體狀態(tài)參量是解題的關(guān)鍵，應(yīng)用查理定律、蓋呂薩克定律可以解題。
五．解答題（共8小題）
40．（建湖縣校級(jí)期中）天氣預(yù)報(bào)某地某日的最高氣溫是17℃，它是多少開爾文？進(jìn)行低溫研究時(shí)，熱力學(xué)溫度是1.5K，它是多少攝氏度？
【分析】識(shí)記熱力學(xué)溫標(biāo)與攝氏溫標(biāo)的概念與區(qū)別，便可解答此題，兩者大小關(guān)系為T＝273.15（K）+t
【解答】解：攝氏溫度與熱力學(xué)溫度的差別為所選的零值的起點(diǎn)不同，單位不同；但每一度表示的冷熱差別是相同的（△T＝△t），兩者大小關(guān)系為T＝273.15（K）+t；
T1＝273.15+17℃＝290.15（K）。
熱力學(xué)溫度是1.5K時(shí)：t＝1.5﹣273.15＝﹣271.65℃
答：17℃是290.15開爾文，1.5K是﹣271.65攝氏度。
【點(diǎn)評(píng)】該題考查開爾文溫標(biāo)與攝氏溫標(biāo)的區(qū)別與聯(lián)系，解答該題的關(guān)鍵要知道兩種溫標(biāo)的數(shù)值之間的關(guān)系，概念要理解透徹。
41．家用溫度計(jì)經(jīng)常標(biāo)有攝氏溫度和華氏溫度，攝氏溫度是把冰點(diǎn)的溫度定為0℃，水沸點(diǎn)的溫度定為100℃，兩溫度之間分為100等份，每一份為1℃；而華氏溫度把冰點(diǎn)定為32華氏度，把水的沸點(diǎn)定為212華氏度，中間分為180等分，每一等份為1華氏度。
（1）1℃等于多少華氏度？
（2）人的正常體溫若取37℃，為多少華氏度？
【分析】由數(shù)據(jù)知，判斷攝氏溫度tc和與華氏溫度tF的關(guān)系式是一次函數(shù)關(guān)系式，設(shè)一次函數(shù)解析式，用“兩點(diǎn)法”求解。
【解答】解：（1）因?yàn)槿A氏溫標(biāo)規(guī)定：1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下沸水的溫度為212華氏度，冰水混合物的溫度是32華氏度，中間分為180等分，每一等分代表1華氏度；
所以攝氏溫差100度等同華氏溫差180度；
即1℃華氏度＝1.8華氏度；
（2）又知：華氏溫度起點(diǎn)為32華氏度等于攝氏溫度的0度；
所以，華氏溫度與攝氏溫度之間的關(guān)系為：F＝1.8t+32。
若人的正常體溫若取37℃，華氏度為：F＝1.8×37+32＝98.6華氏度
答：（1）1℃等于1.8華氏度
（2）人的正常體溫若取37℃，為98.6華氏度。
【點(diǎn)評(píng)】本題關(guān)鍵是根據(jù)表格確定函數(shù)關(guān)系式，再代值求函數(shù)關(guān)系式，最后確定不同溫度單位等量關(guān)系。
42．在某一溫度計(jì)的管子上刻有150格均勻的標(biāo)度。在1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，當(dāng)溫度計(jì)的玻璃泡進(jìn)入冰水混合物中時(shí)，水銀柱位置在40刻度處；當(dāng)玻璃泡進(jìn)入沸水中時(shí)，水銀柱的位置在90刻度處。當(dāng)水銀柱上升到100刻度處時(shí)，應(yīng)相當(dāng)于多少攝氏度？相當(dāng)于熱力學(xué)溫度多少度？
【分析】本題首先要搞清攝氏溫標(biāo)規(guī)定：冰水混合物的溫度為0℃，1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下沸水溫度為100℃，找出每1等份的實(shí)際溫度，從而求得100刻度處的實(shí)際溫度，根據(jù)T＝t+273K求熱力學(xué)溫度。
【解答】解：攝氏溫標(biāo)規(guī)定：冰水混合物的溫度為0℃，1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下沸水溫度為100℃，由此可見，題中所說的40刻度處就是0℃，90刻度處就是指100℃．從40到90有50等份，每1等份的實(shí)際溫度是℃＝2℃。
當(dāng)水銀柱上升到100刻度處時(shí)，共占有的等份數(shù)是：100﹣40＝60．所以100刻度處的實(shí)際溫度是：2℃×60＝120℃。
由熱力學(xué)溫度與攝氏溫度的關(guān)系式：T＝t+273K可得120℃相當(dāng)于熱力學(xué)溫度：
T＝（120+273）K＝393K。
即該溫度計(jì)100刻度處相當(dāng)于120℃，相當(dāng)于393K。
答：當(dāng)水銀柱上升到100刻度處時(shí)，應(yīng)相當(dāng)于120℃，相當(dāng)于熱力學(xué)溫度393K。
【點(diǎn)評(píng)】解決本題的關(guān)鍵要理解溫度計(jì)刻度設(shè)置原理，搞清攝氏溫標(biāo)規(guī)，要掌握熱力學(xué)溫度與攝氏溫度的關(guān)系式：T＝t+273K，并能熟練運(yùn)用。
43．（長安區(qū)二模）如圖，氣缸由兩個(gè)橫截面不同的圓筒連接而成，活塞A、B被輕質(zhì)剛性細(xì)桿連接在一起，可無摩擦移動(dòng)，A、B的質(zhì)量分別為mA＝12kg、mB＝8.0kg，橫截面積分別為SA＝4.0×10﹣2m2、SB＝2.0×10﹣2m2．一定質(zhì)量的理想氣體被封閉在兩活塞之間，活塞外側(cè)大氣壓強(qiáng)P0＝1.0×105Pa．

（1）氣缸水平放置達(dá)到如圖1所示的平衡狀態(tài)，求氣體的壓強(qiáng)．
（2）已知此時(shí)氣體的體積V1＝2.0×10﹣2m3，現(xiàn)保持溫度不變，使氣缸豎直放置，達(dá)到平衡后如圖2所示，與圖1相比．活塞在氣缸內(nèi)移動(dòng)的距離l為多少？取重力加速度g＝10m/s2．
【分析】（1）以活塞A、B及剛性細(xì)桿整體為研究對(duì)象，在水平方向上進(jìn)行受力分析，根據(jù)平衡條件列式可求出氣體的壓強(qiáng)．
（2）當(dāng)氣缸處于乙圖所示位置時(shí)，再對(duì)活塞A、B及剛性細(xì)桿整體研究，運(yùn)用平衡條件求出此時(shí)封閉氣體的壓強(qiáng)，由波意耳定律和幾何關(guān)系結(jié)合解答．
【解答】解：（1）氣缸處于圖1位置時(shí)，設(shè)氣缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)為P1，對(duì)于活塞和桿，
由平衡條件得：P0SA+P1SB＝P1SA+P0SB①
代入數(shù)據(jù)解得：P1＝P0＝1.0×105Pa ②
（2）氣缸處于圖2位置時(shí)，設(shè)氣缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)為P2，對(duì)于活塞和桿，
由平衡條件得：P0SA+P2SB+（mA+mB）g＝P2SA+P0SB③
設(shè)V2為氣缸處于圖2位置時(shí)缸內(nèi)氣體的體積，
由玻意耳定律可得：P1V1＝P2V2④
由幾何關(guān)系可得：V1﹣V2＝l（SA﹣SB） ⑤
代入數(shù)據(jù)解得：l＝9.1×10﹣2m＝9.1cm；
答：（1）氣缸水平放置達(dá)到如圖1所示的平衡狀態(tài)，氣體的壓強(qiáng)為1.0×105Pa．（2）活塞在氣缸內(nèi)移動(dòng)的距離l為9.1cm．
【點(diǎn)評(píng)】該題是求解被封閉氣體壓強(qiáng)的題，往往是要先確定研究對(duì)象，對(duì)其受力分析，由平衡條件列式求解．在選取研究對(duì)象上，往往以受力較少的物體為研究對(duì)象．
44．（東莞市模擬）如圖（a）所示，絕熱氣缸內(nèi)封閉著一定質(zhì)量的理想氣體，一厚度不計(jì)的絕熱活塞把氣體分成體積相等的M、N兩部分。氣缸內(nèi)壁光滑，絕熱活塞可在氣缸內(nèi)自由滑動(dòng)。已知兩部分氣體的初始溫度均為T0，M內(nèi)氣體的初始?jí)簭?qiáng)為p0，重力加速度為g，絕熱活塞的橫截面積為S，質(zhì)量為m．現(xiàn)把M、N兩部分倒置，問：
①倒置前N內(nèi)氣體壓強(qiáng)大小為多少？
②倒置后如圖（b），通過電熱絲加熱M內(nèi)的氣體一段時(shí)間，若仍要使兩部分氣體體積相等，則M內(nèi)氣體的溫度需達(dá)到多少？

【分析】①對(duì)活塞根據(jù)平衡條件求出倒置前N部分氣體的壓強(qiáng)，
②倒置加熱后，N部氣體的體積和壓強(qiáng)均不變，即可求出倒置加熱后M部分氣體的壓強(qiáng)，再應(yīng)用查理定律可以求出氣體的溫度。
【解答】解：①倒置前N內(nèi)氣體壓強(qiáng)大小為，對(duì)活塞受力分析，由平衡條件可得：

解得
②M、N兩部分倒置后，對(duì)N內(nèi)氣體，根據(jù)熱力學(xué)第一定律△U＝Q+W．由于N氣體體積不變，W＝0，由于絕熱，Q＝0．故N內(nèi)氣體內(nèi)能增加量△U＝0，倒置后N內(nèi)氣體溫度不變。
倒置前后，N內(nèi)氣體體積和溫度不變，由理想氣體狀態(tài)方程可知，倒置后N內(nèi)氣體壓強(qiáng)也不變，
設(shè)倒置后M內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為，溫度為
對(duì)活塞受力分析，由平衡條件可得：

解得：
倒置加熱后M內(nèi)氣體體積不變，由查理定律得：
解得
答：①倒置前N內(nèi)氣體壓強(qiáng)大小為；
②倒置后如圖（b），通過電熱絲加熱M內(nèi)的氣體一段時(shí)間，若仍要使兩部分氣體體積相等，則M內(nèi)氣體的溫度需達(dá)到。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了氣體溫度問題以及理想狀態(tài)的狀態(tài)方程，求出氣體初末狀態(tài)的參量，應(yīng)用查理定律即可正確解題；知道整個(gè)過程中N的壓強(qiáng)不變、應(yīng)用平衡條件求出氣體壓強(qiáng)是正確解題的前提與關(guān)鍵
45．（浙江模擬）一個(gè)晴朗的天氣，小明覺得湖水中魚兒戲水時(shí)吐出小氣泡的情景很美，于是畫了一幅魚兒戲水的圖畫（如圖所示）．但旁邊的同學(xué)認(rèn)為他的畫有不符合物理規(guī)律之處，請(qǐng)根據(jù)你所掌握的物理知識(shí)正確畫出草圖，并指出這樣畫的物理依據(jù)．
①請(qǐng)?jiān)诖痤}紙上畫上你認(rèn)為正確的草圖
②依據(jù)　氣泡在水里上升時(shí)，從水底越往上，壓強(qiáng)越小，由理想氣體狀態(tài)方程，，P下＞P上，T上＞T下，所以V上＞V下．??；
③如果認(rèn)為小氣泡在水中緩慢上升，則小氣泡中的氣體對(duì)外做的功　小于　（填“大于”、“等于或“小于”）氣體吸收的熱量．

【分析】氣泡在上升過程中，溫度升高，從水底越往上，壓強(qiáng)越小，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程，氣泡體積應(yīng)增大．根據(jù)△U＝W+Q可知，判斷吸熱與對(duì)外做功的關(guān)系
【解答】解：①氣泡在水里上升時(shí)，從水底越往上，壓強(qiáng)越小，由理想氣體狀態(tài)方程，，P下＞P上，T上＞T下，所以V上＞V下，所以上邊的氣泡體積大于下面的氣泡體積
如圖
②氣泡在水里上升時(shí)，從水底越往上，壓強(qiáng)越小，由理想氣體狀態(tài)方程，，P下＞P上，T上＞T下，所以V上＞V下．
③氣泡在上升的過程中，溫度升高，內(nèi)能增加，由△U＝W+Q＞0可知，對(duì)外做的功小于吸收的熱量，“小于”
故答案為：（1）如右圖
（2）氣泡在水里上升時(shí)，從水底越往上，壓強(qiáng)越小，由理想氣體狀態(tài)方程，，P下＞P上，T上＞T下，所以V上＞V下．
（3）小于

【點(diǎn)評(píng)】解決本題的關(guān)鍵是抓住氣泡上升過程中為理想氣體且溫度升高，另外水中壓強(qiáng)從底往上壓強(qiáng)逐漸減?。?br /> 46．（葫蘆島二模）如圖所示，固定的絕熱汽缸內(nèi)有一質(zhì)量為m的“T”形絕熱活塞（體積可忽略），距汽缸底部h0處連接一U形管（管內(nèi)氣體的體積忽略不計(jì)）.初始時(shí)，汽缸內(nèi)封閉氣體溫度為T0，活塞距離汽缸底部為1.6h0，U形管中兩邊水銀柱存在高度差.已知水銀的密度為ρ，大氣壓強(qiáng)為p0，汽缸橫截面積為S，活塞豎直部分長為1.2h0，重力加速度為g.求：
（1）初始時(shí)，水銀柱兩液面高度差；
（2）緩慢降低氣體溫度，兩水銀面相平時(shí)的氣體溫度為多少。

【分析】（1）對(duì)活塞，應(yīng)用平衡條件求出氣體的壓強(qiáng)，然后求出兩水銀面的高度差。
（2）應(yīng)用理想氣體狀態(tài)方程求出兩水銀面相平時(shí)氣體的溫度。
【解答】解：（1）設(shè)汽缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為p1，對(duì)活塞，由平衡條件得：p0S+mg＝p1S
解得：p1＝p0
設(shè)初始時(shí)水銀柱兩液面高度差為h，汽缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)：p1＝p0+ρgh
解得，初始時(shí)水銀柱兩液面的高度差：h
（2）氣體初狀態(tài)的體積：V1＝1.6h0S，溫度T1＝T0，壓強(qiáng)p1＝p0
氣體末狀態(tài)的體積：V2＝1.2h0S，壓強(qiáng)p2＝p0，設(shè)溫度為T2，
由理想氣體狀態(tài)方程得：
解得：T2
答：（1）初始時(shí)，水銀柱兩液面高度差是；
（2）緩慢降低氣體溫度，兩水銀面相平時(shí)的氣體溫度為。
【點(diǎn)評(píng)】分析清楚氣體狀態(tài)變化過程，求出氣體狀態(tài)參量，應(yīng)用平衡條件與理想氣體狀態(tài)方程即可解題。
47．（東湖區(qū)校級(jí)模擬）如圖所示，一固定水平汽缸由一大一小兩個(gè)同軸圓筒組成，兩圓筒中由一細(xì)管（容積及長度可忽略）連通，兩筒中各有一個(gè)活塞，大活塞橫截面積S1＝60cm2，小活塞橫截面積S2＝20cm2，兩活塞用細(xì)繩連接。繩長L＝20cm，汽缸外大氣的壓強(qiáng)為p0＝1.00×105Pa，溫度T＝350K，初始時(shí)兩活塞均靜止在與汽缸底部等距離處，繩剛好伸直。兩活塞間封裝氣體溫度為T＝200K，忽略兩活塞與汽缸間摩擦，不漏氣?，F(xiàn)使汽缸內(nèi)氣體溫度緩慢升高，求：
①當(dāng)溫度上升至280K時(shí)，缸內(nèi)氣體體積V；
②當(dāng)與外界達(dá)到熱平衡時(shí)，繩拉力T的大小。

【分析】①溫度升高，活塞整體左移，在向左移動(dòng)距離前，氣體做等壓變化，計(jì)算出活塞向左移動(dòng)距離時(shí)的溫度，判斷出此溫度與280K的大小，然后利用蓋﹣呂薩克定律求得；
②根據(jù)查理定律求得被封閉氣體的壓強(qiáng)，根據(jù)共點(diǎn)力平衡求得繩拉力T的大小。
【解答】解：①對(duì)兩活塞和細(xì)繩構(gòu)成的真題受力分析可得：p0S1+p1S2＝p0S2+p1S1
解得：
升溫過程中，活塞整體左移，且只要小活塞不碰氣缸底部，則一直為等壓變化
設(shè)溫度280K時(shí)活塞左移了x，x
氣體等壓變化：
解得x＝8cm＜10cm，假設(shè)成立
所以缸內(nèi)氣體體積為
②設(shè)溫度為T0時(shí)活塞恰左移了，氣體等壓變化
解得T0＝300K＜350K，故尚未達(dá)到熱平衡
溫度從T0到熱平衡溫度T，經(jīng)歷等容變化，設(shè)末態(tài)氣體壓強(qiáng)為p，則
pS1＝T+p0S1
聯(lián)立解得：T＝100N
答：①當(dāng)溫度上升至280K時(shí)，缸內(nèi)氣體體積V為1120cm3；
②當(dāng)與外界達(dá)到熱平衡時(shí)，繩拉力T的大小為100N。
【點(diǎn)評(píng)】本題是一道力學(xué)與熱學(xué)相結(jié)合的綜合題，本題考查了求氣體的體積與作用力問題，分析清楚氣體狀態(tài)變化過程是解題的關(guān)鍵，應(yīng)用平衡條件、蓋呂薩克定律、理想氣體狀態(tài)方程可以解題．

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